题目
判断一个氧化还原反应能否进行完全的依据是什么?
判断一个氧化还原反应能否进行完全的依据是什么?
题目解答
答案
氧化还原反应能否进行完全的依据,决定于E1和E2之差Delta;E。Delta;E越大,平衡常数K也越大,反应进行得就越完全。
解析
考查要点:本题主要考查氧化还原反应进行完全的判断依据,涉及电化学热力学的基本概念。
解题核心:理解标准电极电位差(ΔE)与平衡常数(K)的关系,明确ΔE越大,K越大,反应进行越完全。
关键点:
- 氧化还原反应的自发性和完全程度由热力学因素决定。
- 平衡常数K反映反应的进行程度,而ΔE通过公式与K直接关联。
核心关系推导
-
标准电极电位差(ΔE):
氧化还原反应由两个半反应组成,总反应的ΔE为两电极电位之差:
$\Delta E = E_{\text{还原}} - E_{\text{氧化}}$ -
平衡常数K与ΔG°的关系:
标准吉布斯自由能变(ΔG°)与平衡常数K满足:
$\Delta G^\circ = -RT \ln K$ -
ΔG°与ΔE的关系:
电化学反应中,ΔG°也可通过电极电位计算:
$\Delta G^\circ = -n F \Delta E$
联立得:
$\ln K = \frac{n F \Delta E}{R T}$
因此,ΔE越大,K越大,反应生成物比例越高,反应进行得越完全。
结论
氧化还原反应能否进行完全取决于ΔE的大小。ΔE越大,平衡常数K越大,反应更倾向于生成产物,即反应进行得越完全。