Question

在一個容積固定的反應器中，有一可左右滑動的密封隔板，兩側分別進行如圖所示的可逆反應，各物質的起始加入量如下：A、B和C均為4.0mol、D為6.5mol、F為2.0mol，設E為x mol，當x在一定范圍內變化時，均可以通過調節(jié)反應器的溫度，使兩側反應都達到平衡，并且隔板恰好處于反應器的正中位置，請?zhí)顚懸韵驴瞻祝?br />
（1）若x=4.5，則右側反應在起始時向

 

（填“正反應”或“逆反應”）方向進行，要使起始反應維持向該方向進行，則x的取值范圍

 

．
（2）若x=4.5和5.0，則在這種情況下，當反應達平衡時，A的物質的量是否相等？

 

（填“相等”、“不相等”或“不能確定”），其理由是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,等效平衡

專題：化學平衡專題

分析：（1）左右兩部分溫度、體積、壓強相同，平衡時，兩反應混合氣體的總的物質的量相同，左邊反應前后氣體體積不變，平衡后混合氣體的總的物質的量為4.0mol×3=12mol，所以右邊平衡時混合氣體的總的物質的量為12mol，由此判斷右邊反應向哪個方向進行；
令達平衡時E的消耗量為2amol，求出平衡時各組分的物質的量，利用反應混和物總的物質的量為12mol列出等式，再利用可逆反應反應物不能完全反應列不等式，聯(lián)立求解；
（2）這兩種情況是在兩個不同溫度下達到化學平衡的，平衡狀態(tài)不同，所以A的物質的量也不同．

解答： 解：（1）左右兩部分溫度、體積、壓強相同，平衡時，兩反應混合氣體的總的物質的量相同，左邊反應前后氣體體積不變，平衡后混合氣體的總的物質的量為4.0mol×3=12mol，所以右邊平衡時混合氣體的總的物質的量為12mol，x=4.5時右邊開始總的物質的量為6.5mol+2.0mol+4.5mol=13mol，大于12mol，所以反應向體積減小的方向進行，即向正反應方向進行；
設達平衡時E的消耗量為2a mol．
             D+?2E?2F，
起始（mol）：6.5  x   2.0
變化（mol）：a    2a  2a
平衡（mol）：6.5-a x-2a 2.0+2a
因左側反應混合物總的物質的量為12 mol所以達平衡時，右側反應需滿足：?（6.5-a）+（x-2a）+（2.0+2a）=12 且 x-2a＞0，即

x=3.5+a x＞2a

，解之得，3.5＜x＜7.0，
故答案為：正反應；3.5＜x＜7.0；
 （2）兩種情況下，反應到達平衡時反應混合物總的物質的量為12mol，所以這兩種情況是在兩個不同溫度下達到化學平衡的，平衡狀態(tài)不同，所以A物質的量也不同．
故答案為：不相等；因為這兩種情況是在兩個不同溫度下達到化學平衡的，平衡狀態(tài)不同，所以物質的量也不同．

點評：本題考查化學平衡的計算，難度中等，關鍵在于確定右側反應到達平衡時反應混合物總的物質的量．