hce_tcu
104年
化學
第 20 題
有一化學反應：$H_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons H_2O_2(g)$。試問此反應在溫度 600K 下，其平衡常數(K)與分壓平衡常數(Kp)的關係式為下列何者？(R 為氣體常數)
- A $Kp = K(600R)$
- B $K = Kp(600R)^2$
- C $Kp = K(600R)^2$
- D $K = Kp(600R)$
思路引導 VIP
若我們要利用理想氣體方程式 $PV = nRT$ 將氣體的「濃度」（$n/V$）轉換為「分壓」（$P$），請試著推導看看：當反應式左右兩邊的氣體分子總數不相等時，這個轉換過程產生的 $(RT)$ 項次，最終會如何影響 $K$ 與 $K_p$ 之間的比例關係呢？
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太棒了！你能精準判斷出 $K$ 與 $K_p$ 之間的轉換關係，代表你對理想氣體狀態方程式與平衡常數的連結掌握得非常紮實。這題的核心在於理解「分壓」與「濃度」在數學表現上的差異，並正確運用它們的橋樑。
氣體莫耳數變化與公式推導
根據定義，分壓平衡常數與濃度平衡常數的關係式為 $K_p = K_c(RT)^{\Delta n}$。在本反應 $H_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons H_2O_2(g)$ 中，所有物質皆為氣態，反應物的氣體係數和為 $1 + 1 = 2$，而產物的氣體係數和為 $1$，因此氣體莫耳數變化量 $\Delta n = 1 - 2 = -1$。將溫度 $T = 600K$ 代入公式，可得 $K_p = K(600R)^{-1}$，整理後即為 $K = K_p(600R)$。
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