标准平衡常数中的标准压力 $p_θ$ 通常取 100 kPa (即1个标准大气压)。这一取值在化学平衡常数的表达和计算中具有以下特点:
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标准状态的定义
标准状态是指温度为298 K(25°C)且压强为100 kPa的状态。此时,气体的摩尔体积为22.4 L/mol,便于统一单位进行计算。
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平衡常数的表达式
对于气相反应,标准平衡常数 $K_p$ 的表达式为:
$$K_p = \frac{p_{A}^a \cdot p_{B}^b \cdot \ldots}{p_{C}^c \cdot p_{D}^d \cdot \ldots}$$其中,$p_i$ 为各气体的平衡分压,$a, b, \ldots$ 为化学计量数。若以标准状态压强 $p_θ = 100 , \text{kPa}$ 为基准,则表达式可写为:
$$K_p = \frac{(\frac{p_i}{100})^a \cdot (\frac{p_i}{100})^b \cdot \ldots}{(\frac{p_i}{100})^c \cdot (\frac{p_i}{100})^d \cdot \ldots} = \frac{p_i^a \cdot p_i^b \cdot \ldots}{p_i^c \cdot p_i^d \cdot \ldots} = K_θ$$由此可见,标准平衡常数 $K_θ$ 实际上等于 $K_p$,即:
$$K_θ = K_p$$这意味着在标准状态下,平衡常数仅与温度有关,而与压强无关。
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实际应用中的说明
在考试或学术计算中,若题目未特别说明,通常默认使用100 kPa作为标准压强。若需使用其他压强值(如101.325 kPa),需在计算时进行相应的调整。
标准平衡常数中的 $p_θ$ 取值需结合具体标准状态定义,但通常以100 kPa为常用标准。