题目
由于化学反应方程中计量系数呈倍数关系,吉布斯自由能变化值也呈倍数关系,平衡常数Kθ值则呈()的关系A. 加和B. 指数C. 倍数D. 任意
由于化学反应方程中计量系数呈倍数关系,吉布斯自由能变化值也呈倍数关系,平衡常数Kθ值则呈()的关系
A. 加和
B. 指数
C. 倍数
D. 任意
题目解答
答案
B
解析
考查要点:本题主要考查化学反应计量系数变化对平衡常数$K_\theta$的影响,以及吉布斯自由能变化$\Delta G^\theta$与$K_\theta$的关系。
核心思路:
- 关键公式:$\Delta G^\theta = -RT \ln K_\theta$,表明$\Delta G^\theta$与$\ln K_\theta$成线性关系。
- 计量系数倍数变化:若反应式中所有物质的系数乘以$n$,则$\Delta G^\theta$变为原来的$n$倍,而$K_\theta$变为原来的$n$次方(指数关系)。
破题关键:
- 区分线性与指数关系:$\Delta G^\theta$的倍数变化对应$\ln K_\theta$的倍数变化,而非$K_\theta$本身,因此$K_\theta$的变化是指数形式。
关键步骤分析
-
公式推导:
根据$\Delta G^\theta = -RT \ln K_\theta$,若原反应的$\Delta G^\theta = \Delta G_1^\theta$,对应$K_\theta = K_1$;当计量系数乘以$n$倍时,新反应的$\Delta G^\theta = n\Delta G_1^\theta$。
代入公式得:
$n\Delta G_1^\theta = -RT \ln K_2^\theta$
联立原公式$\Delta G_1^\theta = -RT \ln K_1$,消去$-RT$后得:
$\ln K_2 = n \ln K_1 \implies K_2 = K_1^n$
因此,$K_\theta$呈指数关系。 -
结论:
当计量系数呈倍数变化时,$\Delta G^\theta$线性变化,$K_\theta$按指数变化。