标准平衡常数($K$)的单位是无量纲的,其具体说明如下:
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定义与性质
标准平衡常数是指在标准状态下(如298K,1atm压强),可逆反应达到平衡时生成物浓度幂次方乘积与反应物浓度幂次方乘积的比值。其表达式为: $$K = \frac{[C]^c \cdot ^d}{[A]^a \cdot [B]^b}$$
其中,$c$和$d$为生成物的化学计量数,$a$和$b$为反应物的化学计量数。
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单位分析
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浓度项的单位为 $\text{mol/L}$,因此标准平衡常数的单位为 $(\text{mol/L})^{c+d-a-b}$。
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对于常见反应,如 $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$,$c=2, d=0, a=1, b=3$,则单位为 $(\text{mol/L})^{-2}$,简化为无量纲。
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实际应用中的处理
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实际书写时通常省略单位,仅用数值表示。
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非标准平衡常数(如非理想气体反应)的量纲则与具体表达式相关,但中学阶段主要讨论标准平衡常数。
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总结:标准平衡常数因单位为 $(\text{mol/L})^0=1$,故通常以数值形式表示,无单位。