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对一个已达平衡的气体参与的化学反应:aA(g)+bB(g) ⇌gG(g)+hH(g),增加体系的总压或减小总压,对反应化学平衡的影响将分为两种情况:
①当a+b=g+h 时,即反应物气体分子总数与生成物质的气体分子总数相等时,考察加压情况:
设气体为理想气体,反应达到平衡,体系加压前:
P(A)V=n(A)RT;
P(B)V=n(B)RT;
P(G)V=n(G)RT;
P(H)V=n(H)RT;
Kθ={[P(G)/Pθ]g×[P(H)/Pθ]h}/{[P(A)/Pθ]a×[P(B)/Pθ]b}
当体系被压缩为原体积V的1/n,体系压强P总增加,则
V=nV总,此时,
P′(A)V总=n(A)RT;P′(A)=P(A)V/V总
P′(A)=nP(A)
同理:
P′(B)V总=n(B)RT;P′(B)=nP(B)
P′(G)V总=n(G)RT;P′(G)=nP(G)
P′(H)V总=n(H)RT;P′(H)=nP(H)
Q={[P′(G)/Pθ]g×[P′(H)/Pθ]h}/{[P′(A)/Pθ]a×[P′(B)/Pθ]b}
Q={[nP(G)/Pθ]g×[nP(H)/Pθ]h}/{[nP(A)/Pθ]a×[nP(B)/Pθ]b}
Q=[n(g+h)-(a+b)]×{[P(G)/Pθ]g×[P(H)/Pθ]h}/{[P(A)/Pθ]a×[P(B)/Pθ]b}
由于a+b=g+h
Q=Kθ
可见,增加总压不会改变Q值,仍然有Q=Kθ,平衡不发生移动;反之,减压情况亦此。
所以,当反应物气体分子总数与生成物质的气体分子总数相等时,增加总压与降低总压都不会改变Q值,仍然有Q=Kθ ,平衡不发生移动.
② 如果反应物气体分子总数与生成物气体分子总数不等,a+b≠g+h,改变总压将改变Q值,使Q≠Kθ,平衡将发生移动。
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