含义Meaning
改变浓度、压强或温度时,平衡向减弱这种改变的方向移动。定量判断:浓度、压强的改变使 Q ≠ K;温度的改变则直接改变 K。
An equilibrium shifts to counteract an imposed change. Quantitatively, changing concentration or pressure makes Q ≠ K, whereas changing temperature changes K itself.
符号说明Symbols
| 符号Symbol | 含义 Meaning | 单位 Unit |
|---|---|---|
| \(K_x\) | 以摩尔分数表示的平衡常数mole-fraction equilibrium constant | 1 |
| \(\Delta n_g\) | 气体分子数变化change in moles of gas | 1 |
推导Derivation
理想气体 \(K_p = K_xp^{\Delta n_g}\),Kp 只与 T 有关,所以 \(K_x \propto p^{-\Delta n_g}\):加压使平衡向气体分子数减少的方向移动。
Since Kp depends only on T, \(K_x \propto p^{-\Delta n_g}\).
恒容加入惰性气体:分压不变,平衡不移动;恒压加入惰性气体:相当于减压。
Inert gas at constant volume: no shift; at constant pressure: like lowering p.
温度:由范特霍夫方程,吸热方向随升温而有利。
Temperature: van ’t Hoff.
适用条件与局限Assumptions & limitations
原理只给方向,不给移动程度;某些情况(如在恒压下向 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ 加 N₂)定性判断会出错,需用 Q 与 K 比较。
Gives direction only; some cases (adding N₂ at constant pressure in certain compositions) need a Q-vs-K check.
例题Worked example
N₂O₄ ⇌ 2NO₂(298 K,Kp = 0.148):1 bar 时解离度 18.9%,10 bar 时 6.1%。
N₂O₄ ⇌ 2NO₂: dissociation 18.9 % at 1 bar, 6.1 % at 10 bar.