Question

將相同物質(zhì)的量的SO₃充入下面的兩個(gè)容器中，已知甲容器有活塞可以上下移動(dòng)，乙容器體積固定，在相同的溫度、壓強(qiáng)下開(kāi)始發(fā)生反應(yīng)：2SO₃(g)  2SO₂(g)+O₂(g)，在反應(yīng)過(guò)程中維持體系溫度不變。

    （1）求達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)SO₃氣體的轉(zhuǎn)化率的大小關(guān)系？

圖2-2

    （2）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)分別充入一定量的Ar氣，平衡是否會(huì)移動(dòng)？會(huì)怎樣移動(dòng)？

Answer 1

（1）甲容器中SO₃的轉(zhuǎn)化率比乙容器中SO₃的轉(zhuǎn)化率要大

    （2）甲容器平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，SO₃的轉(zhuǎn)化率增大，乙容器平衡不移動(dòng)

解析:

開(kāi)始時(shí)兩個(gè)容器中SO₃的物質(zhì)的量、體積、溫度都是相等的，而且在反應(yīng)過(guò)程中維持溫度不變，即兩個(gè)容器的溫度始終是相同的，由于反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)目增多的反應(yīng)，所以對(duì)于乙容器來(lái)說(shuō)，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行其壓強(qiáng)會(huì)逐漸增大，而甲容器隨著氣體分子數(shù)目的增多，活塞會(huì)逐漸向上移動(dòng)，其體積會(huì)逐漸增大，所以乙容器相當(dāng)于在A容器的基礎(chǔ)上進(jìn)行加壓，而對(duì)于可逆反應(yīng)2SO₃(g)  2SO₂(g)+O₂(g)，加壓會(huì)使得平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，這樣會(huì)使轉(zhuǎn)化率減小，所以達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)甲容器中SO₃的轉(zhuǎn)化率比乙容器中SO₃的轉(zhuǎn)化率要大。

    當(dāng)兩個(gè)容器中都達(dá)到平衡狀態(tài)后，再分別充入一定量的Ar氣，乙容器由于體積沒(méi)有改變，反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度并沒(méi)有變化，正、逆反應(yīng)速率仍然相等，所以其平衡不會(huì)移動(dòng)。甲容器由于活塞的移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致體積增大，三種物質(zhì)的濃度同等倍數(shù)減小，這和直接將活塞向上提一樣，所以這時(shí)的情況相當(dāng)于壓強(qiáng)減小，其平衡向正反應(yīng)（氣體分子數(shù)目增多）方向移動(dòng)，SO₃的轉(zhuǎn)化率要增大。