Question

3．在容积固定的密闭容器中通入各为1mol的A、C、D和n mol B，发生如下反应A（g）+4B（g）?C（g）+2D（g）．当n在一定范围内变化时，均可通过调节反应器的温度，使反应达到平衡时保持容器中气体总物质的量为5mol，若使起始反应向正反应方向进行，则n的取值范围是（　　）

• A． 1＜n＜2
• B． 1＜n＜5
• C． 2＜n＜4
• D． 2＜n＜5

Answer 1

分析 调节反应器的温度，使反应达到平衡时保持容器中气体总物质的量为5mol，且需要化学反应向着正反应方向进行，正反应方向是气体物质的量减小的方向，所以需要3+x＞5，再根据可逆反应中，反应物不能完全转化来确定x的其他范围．

解答 解：调节反应器的温度，使反应达到平衡时保持容器中气体总物质的量为5mol，且需要化学反应向着正反应方向进行，正反应方向是气体物质的量减小的方向，所以需要3+x＞5，即x＞2，设化学反应发生后，消耗的A的物质的量是n，则
         A（g）+4B（g）?2C（g）+D（g）
初始量：1      x         1       1
变化量：n       4n       2n      n
末态量：1-n     x-4n     1+2n    1+n
所以1-n+x-4+1+2n+1+n=5，x=2+2n
根据可逆反应中，反应物不能完全转化，所，0＜n＜1，代入x=2+2n得到x＜4，综上可以知道，x的范围是2＜x＜4，
故选C．

点评 本题考查学生化学反应的建立等方面的知识，注意知识的归纳和整理是解题的关键，注意化学平衡的移动极限情况与物质的量的取值范围的分析判断，难度中等．