Question

將相同物質的量的SO₃充入下面的兩個容器中，已知甲容器有活塞可以上下移動，乙容器體積固定，在相同的溫度、壓強下開始發生反應：2SO₃(g)  2SO₂(g)+O₂(g)，在反應過程中維持體系溫度不變。

    （1）求達到平衡狀態時SO₃氣體的轉化率的大小關系？

圖2-2

    （2）達到平衡狀態時分別充入一定量的Ar氣，平衡是否會移動？會怎樣移動？

Answer 1

（1）甲容器中SO₃的轉化率比乙容器中SO₃的轉化率要大

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

解析:

開始時兩個容器中SO₃的物質的量、體積、溫度都是相等的，而且在反應過程中維持溫度不變，即兩個容器的溫度始終是相同的，由于反應是一個氣體分子數目增多的反應，所以對于乙容器來說，隨著反應的不斷進行其壓強會逐漸增大，而甲容器隨著氣體分子數目的增多，活塞會逐漸向上移動，其體積會逐漸增大，所以乙容器相當于在A容器的基礎上進行加壓，而對于可逆反應2SO₃(g)  2SO₂(g)+O₂(g)，加壓會使得平衡向逆反應方向移動，這樣會使轉化率減小，所以達到平衡狀態時甲容器中SO₃的轉化率比乙容器中SO₃的轉化率要大。

    當兩個容器中都達到平衡狀態后，再分別充入一定量的Ar氣，乙容器由于體積沒有改變，反應體系中各種物質的濃度并沒有變化，正、逆反應速率仍然相等，所以其平衡不會移動。甲容器由于活塞的移動會導致體積增大，三種物質的濃度同等倍數減小，這和直接將活塞向上提一樣，所以這時的情況相當于壓強減小，其平衡向正反應（氣體分子數目增多）方向移動，SO₃的轉化率要增大。