Question

在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如下图所示的可逆反应．

各物质的起始加入量如下：A、B和C均为4.0mol，D为6.5mol，F为2.0mol，设E为．当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，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，则的最大取值应小于________．

(2)若分别为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________．

Answer 1

答案：
解析：

本题给出了两个抽象符号的可逆反应，左侧的可逆反应反应前后的气体体积相同，即无论平衡如何移动，A、B、C3种物质的物质的量之和均为12mol 右侧可逆反应的正方向是气体体积缩小的反应 由于起始时各物质的物质的量之和为： 依据题意两侧的可逆反应都达到平衡时，可移动的隔板处于反应器的正中位置，所以，右侧可逆反应将向正反应方向移动，直到D、E、F的各物质的物质的量之和为12mol． 若E物质起始为，达到平衡E转化为时，应存在以下关系： 起始(mol)　6.5　　　　　　2.0 转化(mol)　　　　　　 平衡(mol)　 依据题意列方程： 解方程得： 当值分别为4.5和5.0时，在这两种情况下都达到平衡状态，都满足平衡混合物的物质的量之和为12mol，它们向正反应方向进行的程度肯定不相同，其中时进行的程度肯定大于时进行的程度．按例题题干给出的提示，这是通过调节反应器的温度来实现的．也就是说与这两种情况下达到的平衡，是处于不同的温度条件之下．由于不同的反应温度，也会使反应器左侧的平衡发生移动，A的物质的量在这两种平衡状态下也不会相等． 解法(1)当时右侧反应向正反应方向移动，的最大取值应小于7． (2)若和5.0，则在这两种情况下分别达平衡时，A的物质的量不相等．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，A的物质的量也不同．

提示：

在密闭容器内的两个相互关联的平衡体系，情境设置新颖，构思精妙，设问有层次，只有通过对示意图的仔细观察和深入分析，才能回答这道高层次的试题．