Question

在一個容積不變的反應容器中，要求通過調(diào)節(jié)體系的溫度使下列反應達平衡時，保持容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為12 mol，A(g)+2B(g)2C(g)，設向反應器中加入6.5 mol A，x mol B，2.0 mol C。

（1）若x=5.5時，需要降低體系溫度使反應在平衡時達到題設條件，則正反應為____________________熱反應。

（2）欲使起始反應維持向逆反應方向移動，則x的取值范圍為___________________。

（3）在一定溫度的上述平衡體系中，另按1∶2的物質(zhì)的量比充入D、E兩種氣體(此時容器中氣體的總量不要求保持12 mol)按下式發(fā)生反應：D(g)+E(g)2F(g)，當反應達平衡時，D在這三種物質(zhì)中的物質(zhì)的量分數(shù)為p%。若向容器中投入m mol D、n mol F和一定量的E，在這三種物質(zhì)的新平衡體系中D的物質(zhì)的量分數(shù)為p%，則所投入E的物質(zhì)的量為____________(今假設A、B、C與D、E、F間不發(fā)生的反應)。

Answer 1

（1）放  （2）2.5＜x＜3.5  （3）（2m+n）/2

解析：當x＝5.5時，混合物的物質(zhì)的量為14.0 mol，大于12 mol，所以平衡應向氣體的物質(zhì)的量減小的方向移動，即向正反應方向移動。利用平衡移動原理，降低體系溫度，平衡應向放熱方向移動。從而得出正反應為放熱反應。

（2）平衡向逆反應方向移動，當生成物全部轉(zhuǎn)化為反應物時，可以得到反應物B的最小值，x＝2.5 mol；當反應物不轉(zhuǎn)化為生成物，即平衡不移動時，B達最大值，此時x=3.5 mol。從而得出2.5＜x＜3.5。

（3）第二個平衡體系與第一個平衡體系無關，只需考慮第二個平衡體系在兩種情況下是一個等效平衡。于是將生成物全部轉(zhuǎn)化為反應物，就可得出二種反應物的物質(zhì)的量之比等于1∶1，即(m+n/2)/(x+n/2) = 1/2，x＝2m+n/2。