Question

在一個(gè)容積固定的反應(yīng)器中，有一可左右滑動(dòng)的密封隔板，兩側(cè)分別進(jìn)行如下圖的反應(yīng)，各物質(zhì)量起始加入量如下：M為2.5moL，N為3mol，P為0mol．A、C、D各為0.5mol，B為Xmol，當(dāng)X在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，均可以調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度，使兩側(cè)面反應(yīng)達(dá)平衡，并且隔板剛處于中間位置．

若達(dá)平衡后，測(cè)得M的轉(zhuǎn)化率為75%，請(qǐng)讀寫(xiě)下列空白．
①達(dá)平衡后，反應(yīng)左室氣體總的物質(zhì)的量為

 

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②若欲使右室V_正＞V_逆，X的取值范圍是

 

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③若欲使右室反應(yīng)V_逆＞V_正，X的取值范圍是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：2M（g）+2N（s）=2P（g）反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，A（g）+4B（g）=2C（g）+D（g）反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，
①依據(jù)反應(yīng)特征是氣體體積不變的反應(yīng)，起始量為M為2.5moL，N為3mol，P為0mol，N為固體，所以反應(yīng)平衡前后氣體物質(zhì)的量不變；
②若欲使右室V_正＞V_逆，右邊氣體物質(zhì)的量小于2，5分析計(jì)算，取值范圍利用極值計(jì)算判斷；
③依據(jù)反應(yīng)平衡后擋板在中間，兩邊壓強(qiáng)相同，所以右室起始量小于2.5mol，反應(yīng)逆向進(jìn)行是氣體體積增大，達(dá)到平衡，依據(jù)極值反應(yīng)計(jì)算分析判斷．

解答： 解：①2M（g）+2N（s）=2P（g）反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，起始量為M為2.5moL，N為3mol，P為0mol，N為固體，所以反應(yīng)平衡前后氣體物質(zhì)的量不變，所以達(dá)平衡后，反應(yīng)左室氣體總的物質(zhì)的量為2.5mol，
故答案為：2.5mol；
②A（g）+4B（g）=2C（g）+D（g）反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，若欲使右室V_正＞V_逆，需要壓強(qiáng)增大，平衡正向進(jìn)行，起始量為：A、C、D各為0.5mol，B為Xmol，0.5+0.5+0.5+X＞2.5，X＞1，A（g）+4B（g）=2C（g）+D（g）反應(yīng)，利用極值反應(yīng)可知A全部轉(zhuǎn)化需要B物質(zhì)的量2mol，但反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行徹底，X的取值范圍是1＜x＜2，
故答案為：1＜x＜2；    
 ③A（g）+4B（g）=2C（g）+D（g）反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，
若欲使右室反應(yīng)V_逆＞V_正，反應(yīng)逆向進(jìn)行，左室壓強(qiáng)不變，所以右室壓強(qiáng)小于2.5，起始量為：A、C、D各為0.5mol，B為Xmol，則0.5+0.5+0.5+X＜2.5，得到X＜1，依據(jù)極值轉(zhuǎn)化，若先逆向反應(yīng)，則我們可知C占主導(dǎo)，依舊先設(shè)D的反應(yīng)量為m mol，則生成A m mol，生成B 4m mol，反應(yīng)C 2m mol；然后列方程：0.5+0.5+0.5+x+2m=2.5，2m=1-x；反應(yīng)是可逆反應(yīng)，所以任何物質(zhì)的反應(yīng)量都大于0且小于自身的投料量，所以0＜2m＜0.5，也就是0＜1-x＜0.5，解得0.5＜x＜1，
故答案為：0.5＜x＜1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的建立分析，容器特征的判斷應(yīng)用，反應(yīng)特征和氧氣變化是解題關(guān)鍵，題目難度中等．