Question

将相同物质的量的SO₃充入下面的两个容器中，已知甲容器有活塞可以上下移动，乙容器体积固定，在相同的温度、压强下开始发生反应：2SO₃(g)  2SO₂(g)+O₂(g)，在反应过程中维持体系温度不变。

    （1）求达到平衡状态时SO₃气体的转化率的大小关系？

图2-2

    （2）达到平衡状态时分别充入一定量的Ar气，平衡是否会移动？会怎样移动？

Answer 1

（1）甲容器中SO₃的转化率比乙容器中SO₃的转化率要大

    （2）甲容器平衡向正反应方向移动，SO₃的转化率增大，乙容器平衡不移动

解析:

开始时两个容器中SO₃的物质的量、体积、温度都是相等的，而且在反应过程中维持温度不变，即两个容器的温度始终是相同的，由于反应是一个气体分子数目增多的反应，所以对于乙容器来说，随着反应的不断进行其压强会逐渐增大，而甲容器随着气体分子数目的增多，活塞会逐渐向上移动，其体积会逐渐增大，所以乙容器相当于在A容器的基础上进行加压，而对于可逆反应2SO₃(g)  2SO₂(g)+O₂(g)，加压会使得平衡向逆反应方向移动，这样会使转化率减小，所以达到平衡状态时甲容器中SO₃的转化率比乙容器中SO₃的转化率要大。

    当两个容器中都达到平衡状态后，再分别充入一定量的Ar气，乙容器由于体积没有改变，反应体系中各种物质的浓度并没有变化，正、逆反应速率仍然相等，所以其平衡不会移动。甲容器由于活塞的移动会导致体积增大，三种物质的浓度同等倍数减小，这和直接将活塞向上提一样，所以这时的情况相当于压强减小，其平衡向正反应（气体分子数目增多）方向移动，SO₃的转化率要增大。