题目
反应速率常数和吸附平衡常数等参数可以为负值。()A. 正确B. 错误
反应速率常数和吸附平衡常数等参数可以为负值。()
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查对化学动力学和吸附平衡中参数物理意义的理解,特别是反应速率常数和吸附平衡常数的性质。
解题核心思路:
- 反应速率常数的物理意义是衡量反应速率快慢的参数,其值必须为正,否则会导致反应速率出现负值,与实际矛盾。
- 吸附平衡常数反映物质的吸附能力,其值为正才能保证平衡方程的合理性。
- 关键结论:所有描述化学过程速率或平衡的参数均需满足非负性,负值无物理意义。
反应速率常数的性质
反应速率常数$k$的表达式为:
$v = k[\mathrm{反应物}]^n$
其中$v$为速率,$[\mathrm{反应物}]$为浓度,$n$为反应级数。
- 速率$v$必须为正数(反应进行时浓度减少),而浓度和级数$n$均为非负数,因此$k$必须为正。
- 若$k$为负,速率$v$将为负,与化学反应的实际方向矛盾。
吸附平衡常数的性质
以Langmuir吸附等温式为例:
$\theta = \frac{Kp}{1 + Kp}$
其中$\theta$为吸附覆盖率,$p$为压力,$K$为吸附平衡常数。
- $\theta$的取值范围为$0 \leq \theta \leq 1$,若$K$为负,则当$p$较大时,$\theta$可能超过1或出现负值,与实际不符。
- $K$的正性保证了方程的合理性。
结论:反应速率常数和吸附平衡常数均为正数,题目说法错误。