单选题
940、对可逆反应来说,其正反应和逆反应的平衡常数间的关系为[ ]。
A
相等
B
二者正、负号相反
C
二者之和为l
D
二者之积为1
答案解析
正确答案:D
解析:
对于可逆反应,正反应和逆反应的平衡常数之间存在明确的数学关系。我们可以通过化学平衡常数的定义式来推导这一关系。
**1. 设定反应方程式**
假设有一个一般的可逆反应:
$$ aA + bB \rightleftharpoons cC + dD $$
**2. 写出正反应的平衡常数 ($K_{\text{正}}$)**
正反应是指从左向右进行的反应。根据质量作用定律,其平衡常数表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值:
$$ K_{\text{正}} = \frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b} $$
**3. 写出逆反应的平衡常数 ($K_{\text{逆}}$)**
逆反应是指从右向左进行的反应,即:
$$ cC + dD \rightleftharpoons aA + bB $$
此时,原来的生成物变成了反应物,原来的反应物变成了生成物。其平衡常数表达式为:
$$ K_{\text{逆}} = \frac{[A]^a [B]^b}{[C]^c [D]^d} $$
**4. 分析二者关系**
观察 $K_{\text{正}}$ 和 $K_{\text{逆}}$ 的表达式,可以发现 $K_{\text{逆}}$ 恰好是 $K_{\text{正}}$ 的倒数。
我们将两者相乘:
$$ K_{\text{正}} \times K_{\text{逆}} = \left( \frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b} \right) \times \left( \frac{[A]^a [B]^b}{[C]^c [D]^d} \right) = 1 $$
**5. 选项分析**
* **A. 相等**:只有当 $K=1$ 时才成立,不具有普遍性。
* **B. 二者正、负号相反**:平衡常数 $K$ 通常定义为正值(基于活度或浓度),不存在负号相反的关系;即使考虑热力学函数 $\Delta G$,也是数值相反,而非平衡常数。
* **C. 二者之和为1**:没有理论依据支持此结论。
* **D. 二者之积为1**:符合上述推导,$K_{\text{正}} \cdot K_{\text{逆}} = 1$。
**结论:**
正反应平衡常数与逆反应平衡常数互为倒数,因此它们的乘积为 1。
故正确答案为 **D**。
相关知识点:
正逆反应平衡常数积为1
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