PNOBr = 100.8 mmHg

    例2：水煤气平衡：

    CO2（g）+ H2（g） ⇌ CO（g）+ H2O（g） …（3）

    n 其平衡常数： KP = PCO×PH2O / ( P CO2P H2 )

    n 与此反应达到平衡的同时，至少有两个包含某些相同物质的可逆反应同时到达平衡。这两个可逆反应为：

    （1） 2 H2O（g） ⇌ 2 H2（g）+ O2（g） 平衡常数 K1

    （2） 2 CO2（g） ⇌ 2 CO（g）+ O2（g） 平衡常数 K2

    n 这些反应的平衡常数为： K1 = PH22·PO2 / PH2O 2

    K2 = PCO 2·PO2 / PCO22

    n 比较这三个平衡常数为：

    n 新的化学平衡总是朝着抵消外加条件改变而造成的影响的方向移动。

    解： COCl2 ⇌ CO + Cl2

    1－a a a

    多相化学平衡

    n CaCO3分解为CaO和CO2的反应，其平衡常数KP等于平衡时CO2的分压，也即在一定温度下，不论CaCO3和CaO的数量

    有多少，在平衡时，CO2的分压为一定值。

    n 我们将平衡时CO2的分压称为CaCO3分解反应的“分解压”。

    n 不同温度下，CaCO3分解反应的分解压数值见表：

    温度（°C） 775 800 855 1000 1100

    分解压（P CO2 /atm） 0.144 0.220 0.556 3.87 11.50

    n 注意：只有在平衡的反应体系中，CO2与两个固体相 CaO、

    CaCO3同时存在时，方能应用 KP = PCO2；如果反应

    体系中只有一个固相存在，则CO2的分压不是一定值，

    上式就不能运用。

    例4 反应： Ag2S（s）+ H2（g） ⇌ Ag（s）+ H2S（g）

    KP = PH2S / PH2

    n 注意：在这种情况下，虽然气相在平衡状态的 “分压比”

    与两固体的存在数量无关，但在计算固相转化的数量时，气相在起始时的组成和数量却是十分重要的。

    例如：

    n 在476°C时， KP = 0.359，这就意味着如果此反应在一密闭容器中进行，达到平衡时，若要还原掉 1mol的Ag2S，即产生 1mol的 H2S，则平衡时H2 的摩尔数应为：

    1 / KP = 1 / 0.359 = 2.79 mol

    n 亦即初始时体系至少要有：1 + 2.79 = 3.79 mol 的 H2

    Ag2S（s）+ H2（g） ⇌ Ag（s）+ H2S（g）

    ① 若初始 H2 少于 3.79 mol，则在 1mol 的Ag2S 被还原以前，反应已达到平衡，不能继续还原；

    ② 若初始H2大于3.79 mol，而Ag2S只有1 mol，则当1mol Ag2S 全部被还原时，尚未达到平衡，亦即此时反应为一单向反应。

    例5 将固体NH4HS放在25°C的抽空容器中，由于NH4HS的解离，在达到平衡时，容器中的压力为500 mmHg，如果将固体NH4HS 放入25°C的已盛有H2S（其压力为300 mmHg）的密闭容器中, 则达到平衡时容器的总压力为若干？

    解：当固体 NH4HS 放入25°C抽空容器中，平衡时，

    NH4HS（s） ⇌ NH3（g）+ H2S（g）

    PNH3 = PH2S = ½ P = 250 mmHg

    \ KP = PNH3 ×PH2S = 250×250 = 6.25×104 ( mmHg )2

    n 现在容器中已先盛有 300 mmHg 的H2S，设 NH3的平衡分压为 y mmHg，则平衡时：

    PNH3 = y，PH2S = 300 + y

    KP = ( 300 + y )×y = 62500

    Þ y = 142 mmHg

    n 平衡总压力： P = ( 300 + y ) + y = 584 mmHg

    例6 可将水蒸汽通过红热的铁来制备氢气，如果此反应在1273K 时进行。已知反应的平衡常数 KP = 1.49。

    （1）试计算产生1mol 氢所需要的水蒸气为若干mol？

    （2）在1273K时，1mol水蒸气与0.3mol的Fe起反应，达到平衡时气相的组成为何？Fe和 FeO各有多少mol？

    （3）当1mol水蒸汽与0.8mol的Fe接触时，又将如何？

    解：（1）此反应按下面形式进行：

    H2O（g） + Fe（s） ⇌ FeO（s）+ H2（g）

    其平衡常数： KP = PH2 / PH2O = 1.49

    平衡时分压之比即为 mol 数之比，

    即： PH2 / PH2O = nH2 / nH2O = 1.49

    反应达平衡时，若 nH2 =1mol，则 nH2O = 1/1.49 = 0.671 mol，加上产生1mol氢所消耗的1mol H2O(g) ，总共需水蒸汽为：

    n H2O′ = 1+ 0.671 = 1.671 mol

    （2）欲氧化 0.3mol的Fe（亦即产生0.3mol H2），最少需要的水蒸汽为： 0.3 + 0.3×1/ 1.49 = 0.5 mol

    ∴ 当1mol H2O（g）与0.3mol的Fe反应时，Fe能完全被氧化，FeO 的数量为 0.3mol，在气相中H2O（g）有0. 7mol，H2有0.3mol，所以气相的组成为：

    XH2 % = 30 % ；