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)行如下圖所示的可逆反應(yīng)。各物質(zhì)的起始加入量如下：M為2.5mol，N為3mol，P為0，A、C、D各為0.5mol，B為xmol。當(dāng)x在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，均可以通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度，使兩側(cè)反應(yīng)達(dá)到平衡，并且隔板恰好處于反應(yīng)器的正中位置。

若達(dá)到平衡后測(cè)得M的轉(zhuǎn)化率為75%，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
（1）達(dá)到平衡后，反應(yīng)器左側(cè)氣體總物質(zhì)的量為_(kāi)_________mol。
（2）若欲使右側(cè)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)v正>v逆，x的取值范圍為_(kāi)________。
（3）若欲使右側(cè)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)v正<v逆，x的取值范圍為_(kāi)________。

Answer 1

見(jiàn)解析
【試題分析】
解析：左側(cè)的可逆反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，右側(cè)的可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量縮小的反應(yīng)。隔板在中間意味著左右兩側(cè)可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，氣體的總物質(zhì)的量相等。已知左側(cè)氣體的起始量共2.5mol，由此展開(kāi)討論。
（1）因隔板左側(cè)是氣體體積不變的反應(yīng)，故平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量仍為2.5mol。
（2）設(shè)右側(cè)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，A消耗amol，則有：
　　                A（g）　+ 4B（g）2C（g）　+　D（g）
起始量（mol）  0.5　　     x　　　       　　0.5　　　     0.5
轉(zhuǎn)化量（mol）   a　　　     4a　　　　       2a　　　       a
平衡量（mol）　0.5-a　   x-4a　　　    0.5+2a　   0.5+a
因?yàn)楫?dāng)兩側(cè)都達(dá)到平衡時(shí)隔板在正中位置，故左、右兩側(cè)氣體的總物質(zhì)的量相等。即（0.5-a）+（x-4a）+（0.5+2a）+（0.5+a）=2.5，解得x=1+2a。要使v正>v逆，需滿足a>0；又因?yàn)槭强赡娣磻?yīng)，所以0.5-a>0，則有：1<x<2。
（3）同理，要使v正<v逆，需滿足a<0，且0.5+2a>0，得0.5<x<1。