Question

在一个容积不变的反应容器中，要求通过调节体系的温度使下列反应达平衡时，保持容器内气体总物质的量为12 mol，A(g)+2B(g)2C(g)，设向反应器中加入6.5 mol A，x mol B，2.0 mol C。

（1）若x=5.5时，需要降低体系温度使反应在平衡时达到题设条件，则正反应为____________________热反应。

（2）欲使起始反应维持向逆反应方向移动，则x的取值范围为___________________。

（3）在一定温度的上述平衡体系中，另按1∶2的物质的量比充入D、E两种气体(此时容器中气体的总量不要求保持12 mol)按下式发生反应：D(g)+E(g)2F(g)，当反应达平衡时，D在这三种物质中的物质的量分数为p%。若向容器中投入m mol D、n mol F和一定量的E，在这三种物质的新平衡体系中D的物质的量分数为p%，则所投入E的物质的量为____________(今假设A、B、C与D、E、F间不发生的反应)。

Answer 1

（1）放  （2）2.5＜x＜3.5  （3）（2m+n）/2

解析：当x＝5.5时，混合物的物质的量为14.0 mol，大于12 mol，所以平衡应向气体的物质的量减小的方向移动，即向正反应方向移动。利用平衡移动原理，降低体系温度，平衡应向放热方向移动。从而得出正反应为放热反应。

（2）平衡向逆反应方向移动，当生成物全部转化为反应物时，可以得到反应物B的最小值，x＝2.5 mol；当反应物不转化为生成物，即平衡不移动时，B达最大值，此时x=3.5 mol。从而得出2.5＜x＜3.5。

（3）第二个平衡体系与第一个平衡体系无关，只需考虑第二个平衡体系在两种情况下是一个等效平衡。于是将生成物全部转化为反应物，就可得出二种反应物的物质的量之比等于1∶1，即(m+n/2)/(x+n/2) = 1/2，x＝2m+n/2。