题目
对任何一个化学变化,影响标准平衡常数数值的因素是()A. 温度B. 压力C. 反应物的浓度D. 惰性气体
对任何一个化学变化,影响标准平衡常数数值的因素是()
A. 温度
B. 压力
C. 反应物的浓度
D. 惰性气体
题目解答
答案
A. 温度
解析
本题考查化学平衡常数的影响因素这一知识点。解题思路是明确标准平衡常数的定义和性质,然后分析各个选项对其的影响。
1. 明确标准平衡常数的定义
对于一个一般的化学反应$aA + bB\rightleftharpoons gG + hH$,其标准平衡常数$K^{\ominus}$的表达式为$K^{\ominus}=\frac{(\frac{p_{G}}{p^{\ominus}})^g(\frac{p_{H}}{p^{\ominus}})^h}{(\frac{p_{A}}{p^{\ominus}})^a(\frac{p_{B}}{p^{\ominus}})^b}$(对于气相反应,用分压表示)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,用浓度表示),其中$p^{\ominus}$为标准压力,$c^{\ominus}$为标准浓度。
2. 分析各选项对标准平衡常数的影响
- 选项A:温度
根据范特霍夫方程$\ln\frac{K_{2}^{\ominus}}{K_{1}^{\ominus}}=\frac{\Delta H^{\ominus}}{R}(\frac{1}{T_{1}} - \frac{1}{T_{2}})$,其中$K_{1}^{\ominus}$、$K_{2}^{\ominus}$分别是温度$T_{1}$、$T_{2}$时的标准平衡常数,$\Delta H^{\ominus}$是反应的标准焓变,$R$是气体常数。由此可见,温度的变化会直接影响标准平衡常数的数值,所以温度是影响标准平衡常数的因素。 - 选项B:压力
压力的改变会使反应体系中各物质的分压发生变化,但根据标准平衡常数的表达式,它是用相对分压(分压与标准压力的比值)来计算的。当压力改变时,各物质的分压虽然改变,但相对分压的比值在一定温度下是不变的,即标准平衡常数不变。所以压力不是影响标准平衡常数的因素。 - 选项C:反应物的浓度
同理,反应物浓度的改变会使反应体系中各物质的浓度发生变化,但标准平衡常数表达式中使用的是相对浓度(浓度与标准浓度的比值)。在一定温度下,浓度改变时相对浓度的比值不变,标准平衡常数也不变。所以反应物的浓度不是影响标准平衡常数的因素。 - 选项D:惰性气体
加入惰性气体,在恒温恒容条件下,各物质的分压和浓度都不变,标准平衡常数不变;在恒温恒压条件下,虽然总体积会发生变化,但各物质的相对分压和相对浓度的比值仍然不变,标准平衡常数也不变。所以惰性气体不是影响标准平衡常数的因素。