Question

(2003·全国)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4.0mol，D为6.5mol，F为2.0mol，设E为x　mol．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：__________________________________________________．

Answer 1

答案：略
解析：

答案：(1)正反应；7.0　(2)不相等；因为两种情况是在两个不同温度下建立的化学平衡，平衡状态不同，所以物质的量也不相同(不从温度角度说明不对) 解析：此题是一个等压、不等温的过程，且左侧是一个参照条件．(1)左侧是分子数不变的反应．按题意共有气体12mol．而右侧当x=4.5时，起始共有气体6.5mol＋4.5mol＋2mol=13mol＞12mol因此要保持隔板位于中间，只能向正向反应(因正向是体积数减少的方向)使最后总分子数也为12mol．若起始维持这个方向，应有6.5mol＋2mol＋xmol＞12mol，即x＞3.5．由此得出x的最小值．最大值只能从达到平衡时右侧总体积必为12mol来求解．设平衡时，D物质消耗a　mol． 　　　　　D　　＋　　2E　　　　2F 　　　6.5mol　　　xmol　　　　　　2mol 　　　a　mol　　　2a　mol　　　　2a　mol 　(6.5－a)mol　　　(x－2a)mol　　　(2＋2a)mol 因x－2a＞0，(6.5－a)＋(x－2a)＋(2＋2a)=12 解得x＜7.0．(2)一定注意题中“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”．而当x=4.5或5.0时，达到平衡的温度一定不同；而平衡条件不同，平衡时A的物质的量一定不同．