结构推理 为什么不能根据反应方程式直接写出速率方程式,但可以根据反应方程式直接写出平衡常数表达式?
【正确答案】化学反应速率与化学平衡是两类不同性质的概念,化学反应速率属于化学动力学范畴,化学平衡属于化学热力学范畴,因此处理它们的万法不同。
   动力学一定要考虑反应变化的途径,速率方程式表示的是反应物浓度同反应速率之间变化的定量关系式,化学反应方程式只表明反应的始态和终态,没有指明始态通过什么途径变成终态,所以从反应方程式不能给出速率方程式是很显然的。但是对基元反应例外,因基元反应的反应方程式既表明了反应的始态和终态,又表明了反应的途径,反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子,所以对基元反应,从反应式可以直接写出速率方程式。
   化学平衡的平衡常数K直接与热力学状态函数吉布斯自由能G有关(△G=-RTlnK),化学热力学是专门研究化学反应中能量的变化、反应进行的方向和进行的限度问题,只需知道研究对象的起始状态和最终状态,而无需知道变化过程的机理,因此K只与体系的始态和终态有关,与用什么途径达到平衡无关,所以平衡常数表达式可以直接由反应方程式给出。
【答案解析】