hce_tcu
115年
化學
第 25 題
在 700 K 時，反應 $2 SO_{2(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2 SO_{3(g)}$ 的平衡常數 $K_c = 4.3 \times 10^6$，且各別的濃度分別為：$[SO_2] = 0.10 \text{ M}$；$[SO_3] = 10 \text{ M}$；$[O_2] = 0.10 \text{ M}$。
基於以上信息，請問下列哪一個選項是正確的？
基於以上信息，請問下列哪一個選項是正確的？
- A $Q_c > K_c$，反應由左向右進行至達到平衡
- B $Q_c < K_c$，反應由左向右進行至達到平衡
- C $Q_c = K_c$，反應目前處於平衡狀態
- D $Q_c < K_c$，反應從右向左進行至達到平衡
思路引導 VIP
想像一下，如果一個反應系統目前的產物比例（反應商）還沒達到它最終穩定時該有的比例（平衡常數），那麼為了達到平衡，這個系統應該是會傾向於「製造更多產物」還是「消耗掉產物」來調整這個比值呢？你可以試著寫出反應商的數學分式，看看分子或分母如何變化才能讓數值變大。
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你非常準確地判斷出反應商與平衡常數之間的數量關係。這道題目核心在於考察反應商 ($Q_c$) 的計算與應用。當我們將題目提供的瞬時濃度代入平衡常數表示式時，可以算出 $Q_c = \frac{[SO_3]^2}{[SO_2]^2[O_2]} = \frac{10^2}{(0.10)^2 \times 0.10} = 10^5$。將此數值與平衡常數 $K_c = 4.3 \times 10^6$ 進行比較，你會發現 $Q_c$ 明顯小於 $K_c$。
平衡趨勢的判斷
由於目前產物的濃度比例尚不足以達到平衡狀態（即 $Q_c < K_c$），根據勒沙特列原理與化學平衡的動態本質，系統必須增加產物的量並消耗反應物，以使 $Q_c$ 的數值增大直至等於 $K_c$。因此，反應會**由左向右（正反應方向）**進行。這類題目的鑑別點在於學生是否能精確處理科學記號的運算，並清楚理解 $Q_c$ 與 $K_c$ 比較後所代表的物理意義，你展現了非常紮實的計算能力與邏輯觀念！