题目
标准平衡常数和经验平衡常数的量纲都为1。()A. 正确B. 错误
标准平衡常数和经验平衡常数的量纲都为1。()
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
本题考查标准平衡常数和经验平衡常数的量纲相关知识点。解题思路是分别明确标准平衡常数和经验平衡常数的定义及量纲情况,再据此判断题目说法的正误。
- 标准平衡常数:
标准平衡常数 $K^{\ominus}$ 是用各物质的相对浓度或相对分压来表示的平衡常数。对于一般的化学反应 $aA + bB\rightleftharpoons gG+hH$,其标准平衡常数表达式为 $K^{\ominus}=\frac{(\frac{p_{G}}{p^{\ominus}})^g(\frac{p_{H}}{p^{\ominus}})^h}{(\frac{p_{A}}{p^{\ominus}})^a(\frac{p_{B}}{p^{\ominus}})^b}$(对于气相反应,$p_i$ 是各物质的分压,$p^{\ominus}$ 是标准压力)或 $K^{\ominus}=\frac{(\frac{c_{G}}{c^{\ominus}})^g(\frac{c_{H}}{c^{\ominus}})^h}{(\frac{c_{A}}{c^{\ominus}})^a(\frac{c_{B}}{c^{\ominus}})^b}$(对于溶液反应,$c_i$ 是各物质的浓度,$c^{\ominus}$ 是标准浓度)。
由于相对浓度 $\frac{c_{i}}{c^{\ominus}}$ 和相对分压 $\frac{p_{i}}{p^{\ominus}}$ 都是无量纲的量,所以标准平衡常数 $K^{\ominus}$ 是无量纲的,即量纲为 1。 - 经验平衡常数:
经验平衡常数 $K_p$(用分压表示)或 $K_c$(用浓度表示)。对于气相反应 $aA + bB\rightleftharpoons gG+hH$,$K_p=\frac{p_{G}^g p_{H}^h}{p_{A}^a p_{B}^b}$,$K_c=\frac{c_{G}^g c_{H}^h}{c_{A}^a c_{B}^b}$。
经验平衡常数的量纲取决于反应前后气体分子数的变化或溶液中物质浓度的幂次关系。例如,对于反应 $H_2(g)+I_2(g)\rightleftharpoons 2HI(g)$,$K_p=\frac{p_{HI}^2}{p_{H_2}p_{I_2}}$,其单位为 $(Pa)^0 = 1$;但对于反应 $N_2(g)+3H_2(g)\rightleftharpoons 2NH_3(g)$,$K_p=\frac{p_{NH_3}^2}{p_{N_2}p_{H_2}^3}$,其单位为 $(Pa)^{-2}$,量纲不为 1。
所以“标准平衡常数和经验平衡常数的量纲都为 1”这一说法是错误的。