Question

化学平衡常数问题，急，请帮帮忙，谢谢大家。

N2+3H2=2NH3的平衡常数为K
而2N2+6H2=4NH3的平衡常数为K1
老师说k²=K1
但是老师又说平衡常数只与温度有关
这时为什么呢？

Answer 1

• 对于可逆反应：mA（g）＋nB（g） = pC（g）＋qD（g）平衡常数K=[C]^p*[D]^q/[A]^m*[B]^n

1N2+3H2=2NH3和2N2+6H2=4NH3第一个反应：K=[NH3]^2/[N2]*[H2]^3第二个反应：K1=[NH3]^4/[N2]^2*[H2]^6 ∴k²=K1

• △G=-RTlnK    

• △G 是标准摩尔生成吉布斯自由能变，是由生成物和反应物的 标准摩尔生成吉布斯自由能

• 只有在△G不变的情况下平衡常数才只与温度有关
  

• 反应系数扩大一倍，相当于参加反应的分子增加一倍，能量变化也就扩大一倍。由于K和自由能变化有关，故会随反应系数变化而变化。

追问

我原来有考虑过这种解释
但是
已知mA（g）＋nB（g） = pC（g）＋qD（g）平衡常数K=[C]^p*[D]^q/[A]^m*[B]^n（系数不变）
如果增大A的浓度，那么参加反应的分子量也增大了，但是K值依然不变啊？谢谢了。

追答

△G=-RTlnK △G=ΔH-TΔS
由于系数变为两倍 所以△H1=2△H ,△S1=2△S ∴△G1=2△G
△G1=-RTlnK1∴2△G=-RTlnK1 ∴ △G=-（1/2）RTlnK1 =- RTlnK1^(1/2)
又∵ △G=-RTlnK ∴-RTlnK=- RTlnK1^(1/2) ∴K1^(1/2)=K ∴K^2=k1

Answer 2

平衡常数只与温度有关，的前提是反应方程式相同，就是同一种反应，同一个表示反应的化学方程式或离子方程式。