熱力學平衡常數英文解釋翻譯、熱力學平衡常數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 thermodynamic equilibrium constant

分詞翻譯：

熱力學的英語翻譯：

energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics

平衡常數的英語翻譯：

【化】 equilibrium constant; equilibrium value
【醫】 equilibrium constant

專業解析

熱力學平衡常數（Thermodynamic Equilibrium Constant）是描述化學反應在特定條件下達到動态平衡時各物質濃度或分壓關系的量化指标。其定義為：在恒溫恒壓條件下，可逆反應達到平衡狀态時，生成物活度的化學計量數次幂與反應物活度的化學計量數次幂之比。該常數僅受溫度影響，與反應物初始濃度無關。

數學表達式可表示為： $$ K = prod a_i^{ u_i} $$ 其中$a_i$為物質i的活度，$ u_i$為對應的化學計量數（生成物取正值，反應物取負值）。氣相反應中常用分壓代替活度，此時記作$K_p$；溶液反應則常用濃度平衡常數$K_c$。

根據國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）定義，标準平衡常數與吉布斯自由能變化的關系為： $$ Delta G^circ = -RTln K $$ 這一公式揭示了熱力學平衡常數與反應自發性的内在聯繫，當$K>1$時反應正向自發進行（來源：IUPAC金皮書）。

在工業應用中，平衡常數對優化化工生産條件具有指導價值。例如哈伯法合成氨工藝通過溫度調控平衡常數，實現氨産率最大化（來源：《物理化學》Atkins教材）。環境科學領域則利用平衡常數預測污染物在氣-液界面的分配行為。

需要特别說明的是，實驗測定平衡常數時需确保體系滿足：①宏觀性質不隨時間變化；②正逆反應速率相等；③外界條件恒定這三個平衡判據（來源：中國國家标準GB/T 14666-2003）。

網絡擴展解釋

熱力學平衡常數（也稱标準平衡常數）是描述化學反應在熱力學平衡狀态下各物質活度（或有效濃度）關系的常數，其定義和特點如下：

一、定義與表達式

對于一般可逆反應：
$$ amathrm{A} + bmathrm{B} rightleftharpoons cmathrm{C} + dmathrm{D} $$
熱力學平衡常數 ( K^ominus ) 的表達式為：
$$ K^ominus = frac{(a{mathrm{C}}^c)(a{mathrm{D}}^d)}{(a{mathrm{A}}^a)(a{mathrm{B}}^b)} $$
其中 ( a ) 表示物質的活度（對氣體為相對分壓，溶液為相對濃度，純固體或液體活度為1）。

二、核心特性

僅與溫度相關
( K^ominus ) 的值僅由反應的本性和溫度決定，與濃度、壓力、催化劑等無關。
無量綱
因活度是相對值（如 ( P/P^ominus ) 或 ( C/C^ominus )），( K^ominus ) 無單位。
反映反應方向
- ( K^ominus gg 1 )：平衡時生成物占主導，反應正向自發。
- ( K^ominus ll 1 )：反應物更穩定，逆向自發。

三、與吉布斯自由能的關系

通過公式( Delta G^ominus = -RT ln K^ominus ) 關聯，其中：

( Delta G^ominus ) 是标準吉布斯自由能變，
( R ) 為氣體常數，
( T ) 為熱力學溫度。
當 ( Delta G^ominus < 0 ) 時，( K^ominus > 1 )，反應正向進行。

四、應用示例

預測反應限度
計算平衡時各物質的濃度或分壓，例如合成氨反應 ( mathrm{N_2 + 3H_2 rightleftharpoons 2NH_3} ) 中，通過 ( K^ominus ) 評估産率。
指導條件優化
結合勒沙特列原理，調整溫度或壓力以改變 ( K^ominus )，但需注意 ( K^ominus ) 本身僅隨溫度變化。

五、注意事項

經驗平衡常數：非标準狀态下使用的平衡常數（如 ( K_c ) 或 ( K_p )）可能有單位，且數值與标準平衡常數不同。
活度的簡化：稀溶液中可用濃度近似活度，高壓氣體需用逸度替代分壓。

通過熱力學平衡常數，可定量分析化學平衡的本質特征，為工業反應設計提供理論依據。