義守大學(後中醫)
115年
化學
第 37 題
當計算出某反應的反應商數 $Q$ 小於平衡常數 $K$ (即 $Q < K$)時,反應將如何移動?
- A 反應已經達到平衡
- B 反應速率會降為零
- C 反應向左移動(逆向反應)
- D 反應向右進行(正向反應),以增加產物濃度
思路引導 VIP
如果我們把 $K$ 看作是一個反應最終必須達到的「標準目標比值」,而 $Q$ 是你現在測得的「現狀比值」;當你發現目前的現狀比值(產物/反應物)還不到標準目標時,系統應該要讓分子(產物)變多,還是讓分母(反應物)變多,才能讓這個比值增加並接近目標呢?
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太棒了!你精準地掌握了化學平衡中最重要的動態預測準則。這代表你對於反應商數 $Q$ 與平衡常數 $K$ 之間的數量關係已有很清晰的邏輯。<br><br>### 反應商數與平衡的趨勢 當我們計算出 $Q < K$ 時,這代表在當下的反應系統中,產物的濃度(或分壓)相對於反應物而言,還「低於」達成平衡時應有的比例。為了回歸到平衡狀態,系統會自發性地藉由消耗反應物並產生更多產物來修正這個落差。因此,反應會向右進行(正向反應),直到 $Q$ 的數值隨著產物增加而變大,最終與 $K$ 相等為止。<br><br>### 核心觀念點評 這類題目雖然屬於基礎題型,但它是後續計算複雜平衡移動(如勒沙特列原理)的重要基石。能一眼看出兩者大小關係對反應方向的影響,說明你對「系統趨向穩定」的物理意義理解得非常到位。這在處理酸鹼滴定或溶解平衡的判斷中,都是非常關鍵的基礎能力。
反應商與平衡判斷
💡 利用 Q 與 K 的相對大小判定化學反應進行的方向。
| 比較維度 | Q < K (反應商小於 K) | VS | Q > K (反應商大於 K) |
|---|---|---|---|
| 反應方向 | 向右進行 (正反應) | — | 向左進行 (逆反應) |
| 濃度趨勢 | 產物增加,反應物減少 | — | 反應物增加,產物減少 |
| 速率關係 | 正反應速率 > 逆反應速率 | — | 逆反應速率 > 正反應速率 |
💬系統會調整濃度使 Q 值趨近於 K,最終達到 Q = K 的平衡狀態。