Question

在一個容積固定的反應(yīng)器中，有一可左右滑動的密封隔板，兩側(cè)分別進(jìn)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4.0摩、D為6.5摩、F為2.0摩，設(shè)E為x摩．當(dāng)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(dá)到平衡，并且隔板恰好處于反應(yīng)器的正中位置．請?zhí)顚懸韵驴瞻祝?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201202/48/e0a96f52.png" style="vertical-align:middle" />
（1）若x=4.5，則右側(cè)反應(yīng)在起始時向

正反應(yīng)

（填“正反應(yīng)“或“逆反應(yīng)“）方向進(jìn)行．欲使起始反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行，則x的最大取值應(yīng)小于

7.0

．
（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(dá)平衡時，A的物質(zhì)的量是否相等？

不相等

（填“相等“、“不相等“或“不能確定“）．其理由是：

因為這兩種情況是在兩個不同溫度下達(dá)到化學(xué)平衡的，平衡狀態(tài)不同，所以物質(zhì)的量也不同

．

Answer 1

分析：（1）左右兩部分溫度、體積、壓強相同，平衡時，兩反應(yīng)混合氣體的總的物質(zhì)的量相同，左邊反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡后混合氣體的總的物質(zhì)的量為4.0mol×3=12mol，所以右邊平衡時混合氣體的總的物質(zhì)的量為12mol，由此判斷右邊反應(yīng)向哪個方向進(jìn)行；
令達(dá)平衡時E的消耗量為2a摩，求出平衡時各組分的物質(zhì)的量，利用反應(yīng)混和物總的物質(zhì)的量為12mol列出等式，再利用可逆反應(yīng)反應(yīng)物不能完全反應(yīng)列不等式，聯(lián)立求解．
（2）這兩種情況是在兩個不同溫度下達(dá)到化學(xué)平衡的，平衡狀態(tài)不同，所以A的物質(zhì)的量也不同．

解答：解：（1）左右兩部分溫度、體積、壓強相同，平衡時，兩反應(yīng)混合氣體的總的物質(zhì)的量相同，左邊反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡后混合氣體的總的物質(zhì)的量為4.0mol×3=12mol，所以右邊平衡時混合氣體的總的物質(zhì)的量為12mol，x=4.5時右邊開始總的物質(zhì)的量為6.5mol+2.0mol+4.5mol=13mol，大于12mol，所以反應(yīng)向體積減小的方向進(jìn)行，即向正反應(yīng)方向進(jìn)行；
設(shè)達(dá)平衡時E的消耗量為2a mol． 
             D+?2E?2F，
起始（mol）：6.5     x                2.0     
變化（mol）：a       2a               2a
平衡（mol）：6.5-a   x-2a            2.0+2a    
因左側(cè)反應(yīng)混合物總的物質(zhì)的量為12 mol所以達(dá)平衡時，右側(cè)反應(yīng)需滿足：?
    （6.5-a）+（x-2a）+（2.0+2a）=12 且  x-2a＞0  
即

x=3.5+a x＞2a

 解之得，x＜7.0?
故答案為：正反應(yīng)；7.0；
（2）兩種情況下，反應(yīng)到達(dá)平衡時反應(yīng)混合物總的物質(zhì)的量為12mol，所以這兩種情況是在兩個不同溫度下達(dá)到化學(xué)平衡的，平衡狀態(tài)不同，所以A物質(zhì)的量也不同．
故答案為：不相等；因為這兩種情況是在兩個不同溫度下達(dá)到化學(xué)平衡的，平衡狀態(tài)不同，所以物質(zhì)的量也不同．

點評：本題考查化學(xué)平衡的計算，難度中等，關(guān)鍵在于確定右側(cè)反應(yīng)到達(dá)平衡時反應(yīng)混合物總的物質(zhì)的量．