化学反应等温式英文解释翻译、化学反应等温式的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 chemical reaction isotherm

分词翻译：

化学的英语翻译：

chemistry
【化】 chemistry
【医】 chemistry; chemo-; spagyric medicine

反应等温式的英语翻译：

【化】 reaction isotherm

专业解析

化学反应等温式（Chemical Reaction Isotherm）是物理化学中描述非标准状态下化学反应方向与平衡条件的关键方程，其英文术语对应为Van 't Hoff Reaction Isotherm。该公式通过吉布斯自由能变化（ΔG）与反应商（Q）的关系，定量预测反应在恒温条件下是否自发进行。

核心公式与符号定义

化学反应等温式的数学表达式为： $$ ΔG = ΔG^circ + RT ln Q $$ 其中：

ΔG：实际条件下的吉布斯自由能变化（单位：J/mol）
ΔG°：标准状态下的吉布斯自由能变化
R：理想气体常数（8.314 J/(mol·K)）
T：热力学温度（单位：K）
Q：反应商，由反应物和生成物的瞬时活度或分压计算得出。

应用场景与意义

判断反应方向：当ΔG < 0时，反应正向自发进行；ΔG > 0时逆向自发；ΔG = 0时系统处于平衡状态。
关联平衡常数：在平衡状态下，Q等于平衡常数K，此时ΔG = 0，可得方程：
$$ΔG^circ = -RT ln K$$

这一关系是计算平衡常数的重要依据。

权威参考资料

国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）对吉布斯自由能定义与等温式的标准化解释可参考其官网术语库（IUPAC Gold Book）。
《物理化学》教材（如Atkins第11版）第6章详细推导了等温式在非理想体系中的扩展形式。
麻省理工学院开放课程（MIT OpenCourseWare）的化学热力学课件提供了等温式的实验验证案例（课程链接）。

网络扩展解释

化学反应等温式（又称范特霍夫等温式）是描述化学反应在非标准状态下自由能变化（ΔₐGₘ）与标准自由能变化（ΔₐGₘ°）之间关系的热力学公式。其核心公式为：

$$ ΔₐGₘ = ΔₐGₘ^circ + RTln J $$

公式解析

ΔₐGₘ：反应在任意状态下的摩尔吉布斯自由能变，决定反应方向：
- ΔₐGₘ < 0：反应正向自发进行；
- ΔₐGₘ = 0：反应处于平衡状态；
- ΔₐGₘ > 0：反应逆向自发进行。
ΔₐGₘ°：标准状态下反应的摩尔吉布斯自由能变（各物质活度为1时的自由能变化）。
R：气体常数，取值为8.314 J·K⁻¹·mol⁻¹。
T：热力学温度（单位：K）。
J：反应商，表示实际状态时产物的活度（或分压、浓度）与反应物的活度之比。例如，对反应 $bB + dD → gG + hH$： $$ J = frac{a_G^g cdot a_H^h}{a_B^b cdot a_D^d} $$ 其中，a为物质的活度（气体用分压，溶液用浓度）。

关键应用

判断反应方向：
- 当J < K（平衡常数）时，ΔₐGₘ < 0，反应正向进行；
- 当J = K时，ΔₐGₘ = 0，反应达平衡；
- 当J > K时，ΔₐGₘ > 0，反应逆向进行。
联系标准自由能变与平衡常数：在平衡状态下（ΔₐGₘ = 0），公式可推导出： $$ ΔₐGₘ^circ = -RTln K $$ 该式表明标准自由能变与平衡常数K直接相关。

适用条件

等温过程：反应温度恒定；
理想体系：假设物质为理想气体或稀溶液，活度可用浓度/分压近似代替；
非标准态：适用于任意活度配比的非标准状态。

示例

若某气相反应的分压商J=0.1，平衡常数K=1，温度T=298 K，则： $$ ΔₐGₘ = RTln(J/K) = 8.314 times 298 times ln(0.1) ≈ -5700 text{J/mol} $$ 此时ΔₐGₘ < 0，反应正向进行。