Question

在一個(gè)密閉容器中，有一個(gè)左右可滑動隔板，兩邊分別進(jìn)行可逆反應(yīng)，各物質(zhì)的量如下：M、N、P為2.5mol、3.0mol、1.0mol．A、C、D各為0.50mol，B的物質(zhì)的量為x，當(dāng)x的物質(zhì)的量在一定范圍內(nèi)變化，均可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度，使兩側(cè)反應(yīng)均達(dá)到平衡，且隔板在反應(yīng)器的正中位置．達(dá)到平衡后，測得M的轉(zhuǎn)化率為75%，填寫空白：

（1）達(dá)到平衡后，反應(yīng)器左室氣體總的物質(zhì)的量為

 

mol．
（2）若要使右室反應(yīng)開始時(shí)V_正＞V_逆，x的取值范圍

 

．
（3）若要使右室反應(yīng)開始時(shí)V_正＜V_逆，x的取值范圍

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）左室中的反應(yīng)中，N為固體，反應(yīng)恰好氣體的體積不變，據(jù)此判斷達(dá)到平衡時(shí)左室中氣體的物質(zhì)的量；
（2）要使右室反應(yīng)開始時(shí)V_正＞V_逆，平衡向著正向移動，正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)B的物質(zhì)的量越大，則x值最��；當(dāng)A接近完全反應(yīng)時(shí)B的物質(zhì)的量變化最大，且剩余的氣體為B時(shí)，B的物質(zhì)的量最大，據(jù)此計(jì)算出x的范圍；
（3）反應(yīng)A（g）+4B（g）?2C（g）+D（g）的逆反應(yīng)為體積增大的反應(yīng)，最初加入的物質(zhì)為3.5mol，平衡基本不移動，各物質(zhì)的物質(zhì)的量除了A、C、D的物質(zhì)的量各0.5mol以外，剩余全部為B，此時(shí)B的物質(zhì)的量最大，增大值為：3.5mol-0.5mol×3=2mol；當(dāng)0.5molC接近完全反應(yīng)時(shí)，B的物質(zhì)的量最小，據(jù)此計(jì)算出x的范圍．

解答： 解：（1）左室中的可逆反應(yīng)中，反應(yīng)前后氣體的體積不變，則達(dá)到平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量不變，反應(yīng)前M為2.5mol、P為1mol，總物質(zhì)的量為：2.5mol+1mol=3.5mol，則達(dá)到平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量也是3.5mol，
故答案為：3.5；
（2）達(dá)到平衡時(shí)左右可滑動隔板處于中間，說明達(dá)到平衡時(shí)左室和右室氣體的總物質(zhì)的量相等，都是3.5mol，右室中的反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)A（g）+4B（g）?2C（g）+D（g）中最初加入的四種物質(zhì)的物質(zhì)的量為3.5mol，且平衡不移動時(shí)，B的物質(zhì)的量最小，若滿足V_正＞V_逆，則B的物質(zhì)的量大于：3.5mol-0.5mol×3=2；
當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)氣體全部為C、D時(shí)，B的物質(zhì)的量最大，根據(jù)反應(yīng)A（g）+4B（g）?2C（g）+D（g），0.5molA完全反應(yīng)消耗2molB，同時(shí)生成1molC、0.5molC，此時(shí)C的總物質(zhì)的量為1mol+0.5mol=1.5mol，D的物質(zhì)的量為0.5mol+0.5mol=1mol，總物質(zhì)的量為：1.5mol+1mol=2.5mol，剩余的3.5-2.5mol=1mol為B時(shí)，B的物質(zhì)的量最大，所以B的物質(zhì)的量最大為：2mol+1mol=3mol，所以x是范圍為：2.0＜x＜3.0，
故答案為：2.0＜x＜3.0；    
（3）達(dá)到平衡時(shí)左右可滑動隔板處于中間，說明達(dá)到平衡時(shí)左室和右室氣體的總物質(zhì)的量相等，都為3.5mol，右室中的逆反應(yīng)為體積增大的反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)A（g）+4B（g）?2C（g）+D（g）中最初加入的四種物質(zhì)的物質(zhì)的量為3.5mol，且平衡不移動，B的物質(zhì)的量最大，若滿足V_正＜V_逆，則B的物質(zhì)的量小于：3.5mol-0.5mol×3=2；
當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)氣體全部為A、B時(shí)，B的物質(zhì)的量最小，根據(jù)反應(yīng)A（g）+4B（g）?2C（g）+D（g），0.5molC完全反應(yīng)生成1molB，此時(shí)B的物質(zhì)的量為：1mol+0.5mol，由于V_正＜V_逆，平衡向著逆向移動，則B的物質(zhì)的量一定大于1.5mol，所以x是范圍為：1.5＜x＜2.0，
故答案為：1.5＜x＜2.0．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算、化學(xué)平衡的影響因素，題目難度較大，注意掌握有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算方法，（2）（3）為難點(diǎn)，注意明確討論x的范圍的方法．