Question

在473K時，反應PCl₅（g）PCl₃（g）＋Cl₂（g）的K＝4.6×10^－3mol·L^－1。
⑴若PCl₅初始濃度為0.020 mol·L^－1。求PCl₅的轉化率。
⑵PCl₅初始濃度為多大時，PCl₅的轉化率為50%？

Answer 1

⑴PCl₅的轉化率為38%；⑵PCl₅初始濃度為9.2×10^－3mol·L^－1時，PCl₅的轉化率為50%。

解答此類題目時，通常將反應物的轉化率設為x，結合反應的化學方程式，各個物質的平衡濃度用含x的表達式表示出來，通過相應的平衡常數表達式列出方程，解方程得x的值，從而求得反應物的轉化率。   
⑴設平衡時的PCl₅轉化濃度為x，
PCl₅（g）PCl₃（g）＋Cl₂（g）
初始濃度（mol·L^－1） 0.020         0          0
轉化濃度（mol·L^－1）    x           x          x     
平衡濃度（mol·L^－1） 0.020－x       x          x     
又由平衡常數K＝
即： 4.6×10^－3mol·L^－1＝
解得： x＝7.6×10^－3mol·L^－1
PCl₅的轉化率為：×100%＝38%
⑵設PCl₅初始濃度為c時，PCl₅的轉化率為50%。
PCl₅（g）PCl₃（g）＋Cl₂（g）
初始濃度（mol·L^－1）   c            0          0
轉化濃度（mol·L^－1）   0.5c         0.5c       0.5c    
平衡濃度（mol·L^－1）  c－0.5c      0.5c       0.5c        x     
又由平衡常數K＝
即： 4.6×10^－3mol·L^－1＝
解得： c＝9.2×10^－3mol·L^－1