Question

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

①若x=4.5，則右側反應在起始時向______方向進行，欲使起始反應維持向該方向進行，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，當反應達平衡時，A的物質的量是否相等？______，其理由是______。

Answer 1

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

左側可逆反應是反應前后氣體的物質的量不變的反應，右側可逆反應的正反應是氣體的物質的量縮小的反應。隔板在中間意味著左右兩側可逆反應在一定條件下達到平衡時，氣體的物質的量相等。左側氣體的起始量已知，共12mol，
①當x=4.5時，氣體總物質的量為13.0mol，欲使右側反應的總物質的量為12mol，應在起始時向氣體體積縮小的方向進行。欲使反應向正反應方向進行，可以通過極端假設的方法來討論：假設平衡不移動，x="12.0" mol-6.5 mol-2.0 mol=3.5mol；假設平衡向正反應方向移動使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x的取值不同時，反應分別達到平衡的氣體總物質的量均為12mol，兩個反應的溫度肯定不同，所以左側中的氣體A的物質的量也肯定不同。