问题 计算题

在一个容积不变的反应器中,要求调节体系的温度使下列反应达到平衡时,保持容器内气体的总物质的量为12 mol。

已知反应A(g)+2B(g)2C(g),现向容器中加入6.5 mol A、x mol B、2.0 mol C。

(1)若x=5.5时,需要降低体系的温度使反应在平衡时达到题设条件,则正反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)欲使起始反应维持向逆反应方向进行,则x的取值范围为_________。

(3)在一定温度下的上述平衡体系中,另按1∶2 的物质的量之比通入D和E两种气体(此时容器内气体的总物质的量不要求保持12 mol),按下式反应:D(g)+E(g)2F(g),当反应达到平衡时,D在这三种物质中的体积分数为p%。若向容器中投入m mol D\,n mol F和一定量的E,在这三种物质新的平衡体系中,D的体积分数仍为p%。则投入E的物质的量为________mol(设A、B、C与D、E、F之间均不反应)。

答案

(1)放热(2)2.5<x<3.5

(3)2m+

(1)      A(g)  +  2B(g)2C(g)

起始/mol    6.5        x         2

平衡n="12" mol

当x=5.5时,6.5+5.5+2=13>12,降温使平衡向右移动,使n="12" mol,故正反应为放热反应。

(2)若维持反应向逆反应方向进行,则有:

6.5+x+2<12,所以x<3.5。

设C转化了a  mol则:

A(g)  +  2B(g)2C(g)

起始6.5       x          2

平衡6.5+   x+a        2-a

  所以x>2.5

故x的取值范围是2.5<x<3.5。

(3)另有反应:D(g)  +  E(g)2F(g)

起始:        m       n(E)        n

新平衡:(m+)∶[n(E)+ ]=1∶2。

由于是等体积反应,保持(m+)∶[n(E)+ ]=1∶2即可,n(E)=2m+

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