why the reaction proceeds in the reverse direction?

A reaction is started with both reactants and products

and proceeds in the reverse direction to reach equilibrium.

Which of the following statements best describes

> The rate constant of the reverse reaction is greater than the rate constant of the forward reaction.

> The activation energy of the reverse reaction is less than the activation energy of the forward reaction.

> The reactants are lower in energy than the products.

> The initial rate of the reverse reaction is greater than the initial rate of the forward reaction.

① 역반응의 속도 상수가 정반응의 속도 상수보다 크다.

② 역반응의 활성화 에너지가 정반응의 활성화 에너지보다 작다.

③ 반응물이 생성물보다 에너지가 낮다.

④ 역반응의 초기 속도가 정반응의 초기 속도보다 크다.

정답은 4번. 역반응의 초기 속도가 정반응의 초기 속도보다 크다.

속도 상수(k)는 온도, 촉매 등 조건에 따라 달라지지만,

초기 상태에서 실제로 반응이 어느 방향으로 더 빠르게 일어나는지는

‘초기 속도(rate)’를 비교해야 한다.

활성화 에너지 차이는 속도 상수 비율에 영향을 미칠 수 있지만,

문제에서 중요한 것은 당장 주어진 조건

(반응물과 생성물을 모두 넣은 상태)에서

어느 방향이 더 빨리 진행되느냐이다.

반응물과 생성물의 에너지 레벨(엔탈피 차이)은

평형 위치(equilibrium position)를 결정하지만,

‘초기 진행 방향’을 직접 설명하지는 않는다.

실제로 반응이 역방향으로 진행된다는 것은

역반응의 순간 초기 속도가

정반응의 순간 초기 속도보다 크기 때문이다.

두 속도를 비교해 보면,

역반응 쪽 속도가 더 빠르기 때문에

그 방향으로 반응이 이동하여 평형에 도달한다.

답: ④ 역반응의 초기 속도가 정반응의 초기 속도보다 크다.

[키워드] 평형 이동 방향 기준