高校问答美国电影2015:什么是多重平衡规则？如何用它来处理平衡问题？
来源：百度文库 编辑：高校问答 时间：2024/05/08 17:44:21
当几个反应式相加得到另一反应式时，其平衡常数等于几个反应平衡常数之积，此规则称为多重平衡规则。
例：
如果 反应1+反应2=反应3
则 K1·K2=K3, lgK1+lgK2=lgK3
如果 反应1-反应2=反应3
则 K1/K2=K3, lgK1-lgK2=lgK3
写成一般式: n反应1+m反应2=p反应3
K1n·K2m=K3p, nlgK1+mlgK2=plgK3
n反应1-m反应2=p反应3
K1n/K2m=K3p, nlgK1-mlgK2=plgK3
例题：
使用多重平衡规则于无机化学的计算题
例1:已知 ① ClO4-+8H++8e=Cl-+4H2O φ1θ=1.34 V
求 ② ClO4-+4H2O+8e=Cl-+8OH- φ2θ=
显然,二者的差别实质上是水的生成和水消耗.
已知 ③ H++OH-=H2O △rGmθ(③)=-79.89 kJ mol-1
又由于 ①-8×③=②
对电极反应① △rGmθ(①)=-nFφ1θ
对欲求的电极反应② △rGmθ(②)=-nFφ2θ
故 △rGmθ(①)-8△rGmθ(③)=△rGmθ(②)
-8Fφ1θ-8×(-79.89)=-8Fφ2θ
φ2θ=φ1θ-79.89/96.485=0.51 (V)
本计算涉及电极反应和水的电离的多重平衡.
启迪:含氧酸根离子在酸性溶液中比在碱性溶液中的氧化性要强,这是因为含氧酸根离子在酸性溶液中还原时其产物之一为水.在碱性溶液中还原时消耗水(相当于水分解为OH-).
可见,含氧酸酸根离子在还原过程中的其它能量效应必将对含氧酸酸根离子的标准电极电势产生影响.
更进一步,物种在氧化还原过程中所伴随的其他过程的能量效应也影响物种的氧化还原性.如水的生成,溶剂化和去溶剂化作用,离解,沉淀,形成配离子等.这些过程放出的净能量越多,则这些过程进行的趋势越大,对物种的氧化还原性影响越大.
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