问题 问答题

在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行如图所示的可逆反应.各物质的起始加入量如下:A、B和C均为4.0摩、D为6.5摩、F为2.0摩,设E为x摩.当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器的正中位置.请填写以下空白:

(1)若x=4.5,则右侧反应在起始时向______(填“正反应“或“逆反应“)方向进行.欲使起始反应维持向该方向进行,则x的最大取值应小于______.

(2)若x分别为4.5和5.0,则在这两种情况下,当反应达平衡时,A的物质的量是否相等?______(填“相等“、“不相等“或“不能确定“).其理由是:______.

答案

(1)左右两部分温度、体积、压强相同,平衡时,两反应混合气体的总的物质的量相同,左边反应前后气体体积不变,平衡后混合气体的总的物质的量为4.0mol×3=12mol,所以右边平衡时混合气体的总的物质的量为12mol,x=4.5时右边开始总的物质的量为6.5mol+2.0mol+4.5mol=13mol,大于12mol,所以反应向体积减小的方向进行,即向正反应方向进行;

设达平衡时E的消耗量为2a mol. 

             D+2E⇌2F,

起始(mol):6.5     x                2.0     

变化(mol):a       2a               2a

平衡(mol):6.5-a   x-2a            2.0+2a    

因左侧反应混合物总的物质的量为12 mol所以达平衡时,右侧反应需满足:

    (6.5-a)+(x-2a)+(2.0+2a)=12 且  x-2a>0  

x=3.5+a
x>2a

 解之得,x<7.0

故答案为:正反应;7.0;

(2)两种情况下,反应到达平衡时反应混合物总的物质的量为12mol,所以这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的,平衡状态不同,所以A物质的量也不同.

故答案为:不相等;因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的,平衡状态不同,所以物质的量也不同.

单项选择题
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