Question

在一容積固定的反應(yīng)容器中，有一可左右滑動的密封隔板，兩側(cè)分別進行如圖所示的可逆反應(yīng)。各物質(zhì)的起始加入量如下： A、 B和C均為4.0mol， D為 6.5mol， F為2.0mol，設(shè)E為xmol，x在一定范圍內(nèi)變化時，均可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度，使兩側(cè)反應(yīng)都達到平衡，并且隔板恰好處于反應(yīng)器的正中間位置。

①若x=4.5，則右側(cè)反應(yīng)在起始時向______方向進行，欲使起始反應(yīng)維持向該方向進行，則x的取值范圍為____ 。
②若x分別為4.5和5.0，則在這兩種情況下，當(dāng)反應(yīng)達平衡時，A的物質(zhì)的量是否相等？______，其理由是______。

Answer 1

①當(dāng)x=4.5時，正反應(yīng)方向，x取值范圍為3.5＜x＜7.0。②不同，理由見解析

左側(cè)可逆反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，右側(cè)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量縮小的反應(yīng)。隔板在中間意味著左右兩側(cè)可逆反應(yīng)在一定條件下達到平衡時，氣體的物質(zhì)的量相等。左側(cè)氣體的起始量已知，共12mol，
①當(dāng)x=4.5時，氣體總物質(zhì)的量為13.0mol，欲使右側(cè)反應(yīng)的總物質(zhì)的量為12mol，應(yīng)在起始時向氣體體積縮小的方向進行。欲使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，可以通過極端假設(shè)的方法來討論：假設(shè)平衡不移動，x="12.0" mol-6.5 mol-2.0 mol=3.5mol；假設(shè)平衡向正反應(yīng)方向移動使E為0 mol，（6.5-0.5x）+（2.0+x）="12.0" mol，x="7.0" mol，故x取值范圍為3.5＜x＜7.0。②當(dāng)x的取值不同時，反應(yīng)分別達到平衡的氣體總物質(zhì)的量均為12mol，兩個反應(yīng)的溫度肯定不同，所以左側(cè)中的氣體A的物質(zhì)的量也肯定不同。