統測
114年
[化工群] 專業科目(2)
第 13 題
根據反應 $PCl_{3(g)} + Cl_{2(g)} \rightleftharpoons PCl_{5(g)}$，於定溫下取 $PCl_{3(g)}$ 和 $Cl_{2(g)}$ 各 1.00 mol 在密閉容器中混合，反應達平衡時，可生成 0.29 mol 的 $PCl_{5(g)}$。如果將實驗改為取 1.00 mol 的 $PCl_{5(g)}$ 置於同一容器中，在同溫下反應達平衡時，將生成 $Cl_{2(g)}$ 多少 mol？
- A 0.29
- B 0.50
- C 0.58
- D 0.71
思路引導 VIP
請思考：如果將實驗二中的 $1.00$ mol $PCl_{5(g)}$ 視為完全分解（逆向反應），將會得到多少 mol 的 $PCl_{3(g)}$ 與 $Cl_{2(g)}$？這個狀態與實驗一的起始條件有何相似之處？在相同的溫度與容器中，若兩種起始配置在化學計量上具有「等價性」，則最終達成平衡時，容器內各物質的莫耳數分佈是否應該完全相同？
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漂亮！你的觀念非常清晰！
你能迅速選出 (D)，代表你對化學平衡中的「等效平衡」觀念掌握得非常紮實，沒有被繁瑣的計算給困住。 【觀念驗證】
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等效平衡的應用
💡 定溫定容下，初始原子總量相同，則達平衡狀態相同。
| 比較維度 | 由反應物開始 (A 狀態) | VS | 由生成物開始 (B 狀態) |
|---|---|---|---|
| 初始原子組成 | 1P + 5Cl (1:1 混合) | — | 1P + 5Cl (純 PCl5) |
| 反應方向 | 向右進行 (正反應) | — | 向左進行 (逆反應) |
| 平衡時 Cl2 莫耳數 | 1.00 - 0.29 = 0.71 | — | 0.71 (結果與 A 相同) |
💬初始組成折算後相同，在同溫同容下，兩者平衡狀態完全一致。
