Question

（10分）現有T₁℃的密閉容器中存在如下反應：2SO₂ (g) + O₂(g) 2SO₃(g) △H<0。已知c(SO₂)始=0.4mol/L，c(O₂)始=1mol/L經測定該反應在該溫度下的平衡常數K≈19，試判斷：
（1）當SO₂轉化率為50％時，該反應是否達到平衡狀態，理由是                   ；若未達到，反應向          進行。（填“正反應”或“逆反應”）
（2）已知T₂>T₁，則該反應T₂℃下的平衡常數________19。（填“>”“<”或“=”）
（3）達平衡狀態時， SO₂的轉化率α應為           （列出與α有關的計算公式即可）

Answer 1

（1）沒有達到平衡因為濃度商Q_c=1.1≠19,所以未達到平衡（2′）  正方向（2′）
（2）<（2′） （3）（3′）

考查可逆反應的有關計算。
（1）當SO₂轉化率為50％時，生成三氧化硫是0.4mol/L×0.5＝0.2mol/L，剩余SO₂和氧氣扥的分別是是0.2mol/L和0.9mol/L，則此時＜19，所以該反應還沒有達到平衡狀態，此時正反應速率大于逆反應速率，因此反應向正反應方向進行。
（2）正反應是放熱反應，所以升高溫度平衡向逆反應方向進行，則平衡常數是減小的。
（3）            2SO₂ (g) + O₂(g) 2SO₃(g)
起始濃度（mol/L）  0.4      1.0        0
轉化濃度（mol/L）  0.4α     0.2α       0.4α
平衡濃度（mol/L） 0.4－0.4α  1.0－0.2α  0.4α
所以根據平衡常數的表達式可知。