Question

对于反应aA+bB=cC+dD反应达平衡时，瞬时速率v(正)=K₁c^a(A)c^b(B)(K₁为速率常数，达平衡时K₂=(K₂为化学平衡常数，)且K₁、K₂只与温度有关。现将4 mol SO₂和2 molO₂充入容器为2 L的密闭容积中，500 ℃时进行反应并保持温度不变，反应达平衡时，SO₂的转化率为50%。求：

(1)起始时正反应速率是平衡时反应速率的倍数。

(2)在500 ℃时该反应的平衡常数K₂是多少。

(3)在温度不变时再向平衡体系中加入2 mol SO₂、2 mol O₂和4 mol SO₃平衡将向哪个方向移动。

Answer 1

解析：(1)起始时c(SO₂)==2 mol·L^-1，c(O₂)==1 mol·L^-1，v(正)=K₁·c²(SO₂)·c(O₂)=K₁·(2 mol·L^-1)²×(1 mol·L^-1)=4K₁ mol³·L^-3，平衡时c(SO₂)=2 mol·L^-1×50%=1 mol·L^-1，c(SO₃)=1 mol·L^-1，c(O₂)=1 mol·L^-1-1 mol·L^-1×=0.5 mol·L^-1

v′(正)=K₁×(1 mol·L^-1)²×0.5 mol·L^-1=0.5K₁ mol³·L^-3 

v(正)/v′(正)==8

(2)K₂==2 L·mol^-1

(3)加入物质后

=1.5 mol·L^-1。

因为1.5 mol·L^-1＜2 L·mol^-1，故平衡向正反应方向移动。

答案：(1)8

(2)2 L·mol^-1

(3)正反应方向。