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在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行如下图所示的可逆反应.

各物质的起始加入量如下:A、B和C均为4.0mol,D为6.5mol,F为2.0mol,设E为.当在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器的正中位置.请填写以下空白:

(1)若,则右侧反应在起始时向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行.欲使起始反应维持向该方向进行,则的最大取值应小于________

(2)若分别为4.5和5.0,则在这两种情况下,当反应达平衡时,A的物质的量是否相等?________(填“相等”“不相等”或“不能确定”).其理由是________

答案:
解析:

本题给出了两个抽象符号的可逆反应,左侧的可逆反应反应前后的气体体积相同,即无论平衡如何移动,A、B、C3种物质的物质的量之和均为12mol

右侧可逆反应的正方向是气体体积缩小的反应

由于起始时各物质的物质的量之和为:

依据题意两侧的可逆反应都达到平衡时,可移动的隔板处于反应器的正中位置,所以,右侧可逆反应将向正反应方向移动,直到D、E、F的各物质的物质的量之和为12mol.

若E物质起始为,达到平衡E转化为时,应存在以下关系:

起始(mol) 6.5      2.0

转化(mol)      

平衡(mol) 

依据题意列方程:

解方程得:

值分别为4.5和5.0时,在这两种情况下都达到平衡状态,都满足平衡混合物的物质的量之和为12mol,它们向正反应方向进行的程度肯定不相同,其中时进行的程度肯定大于时进行的程度.按例题题干给出的提示,这是通过调节反应器的温度来实现的.也就是说这两种情况下达到的平衡,是处于不同的温度条件之下.由于不同的反应温度,也会使反应器左侧的平衡发生移动,A的物质的量在这两种平衡状态下也不会相等.

解法(1)当时右侧反应向正反应方向移动,的最大取值应小于7.

(2)若和5.0,则在这两种情况下分别达平衡时,A的物质的量不相等.这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的,平衡状态不同,A的物质的量也不同.


提示:

在密闭容器内的两个相互关联的平衡体系,情境设置新颖,构思精妙,设问有层次,只有通过对示意图的仔细观察和深入分析,才能回答这道高层次的试题.


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

在一个容积固定的密闭容器中,发生反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△Η<0.第2min时只改变一个条件,反应情况如下表:
时间 c(CO)/mol/L c(H2)/mol/L c(CH3OH)/mol/L
起始 1 3 0
第2min 0.8 2.6 0.2
第4min 0.4 1.8 0.6
第6min 0.4 1.8 0.6
下列说法不正确的是(  )

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科目:高中化学 来源: 题型:

在一个容积固定的反应容器中有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行如图所示的可逆反应:
A、B、C、D、E、F的起始加入量分别为2mol、1mol、0mol、Xmol、Ymol、Zmol,两边反应达平衡后,隔板恰好在正中间位置.
(1)恒温时,若向左边容器中充入0.3molHe,则右边容器内的平衡向
移动(填“左”、“右”或“不”).
(2)恒温时,若向左边容器中通入的不是He,而是2molA和1molB的气体,与原平衡相比,C的体积分数
增大
增大
(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)右边容器中气体平均相对分子质量
增大
增大

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科目:高中化学 来源: 题型:

已知2X2(g)+Y2(g)?2Z(g)△H=-akJ/mol(a>0),在一个容积固定的容器中加入2mol X2和1mol Y2,在5000C时充分反应达平衡后Z的浓度为W mol/L,放出热量bkJ.
(1)若将温度降低到3000C,则反应平衡常数将
 
(填“增大”“减小”或“不变”).
(2)若原来容器中只加入2mol Z,5000C充分反应达平衡后,吸收热量ckJ,则Z的平衡浓度
 
W mol/L(填“>”“<”或“=”),a、b、c之间满足关系
 
(用代数式表示).
(3)能说明反应已达平衡状态的是
 
(选填字母)
A.浓度c(Z)=2c(Y2)     B.容器内压强保持不变
C.v逆(X2)=2v正(Y2)     D.容器内密度保持不变
(4)若将上述容器改为恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2mol X2和1mol Y2达到平衡后,Y2的转化率将
 
(填“变大”“变小”或“不变”).

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科目:高中化学 来源:桂壮红皮书·高中同步系列·活题巧解巧练·高二化学(上) 题型:022

在一个容积固定的反应容器中,有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行可逆反应.各物质的起始加入量如下:M为2.5mol,N为3mol,P为0mol,A,C,D各为0.5mol,B为x mol.当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡.并且隔板恰好处于反应器的正中位置,如图所示:

若达到平衡后,测得M转化率为75%,请填写下列空白:

(1)达到平衡后,反应器左室气体总的物质的量为________mol.

(2)欲使右室反应开始时,v(正)>v(逆),x的取值范围是________.

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科目:高中化学 来源: 题型:

根据下列叙述回答(1)~(3)题。

在一个容积固定的反应容器有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行如图所示的可逆反应:

2A(g)+B(g)=2C(g)

D(g)+3E(g)=2F(g)

各物质的起始加入量如下:A、B、C、D、E、F的物质的量分别为2mol,1mol,0 mol,Xmol,Ymol,Zmol,两边反应达平衡后,隔板恰好在正中间的位置。

(1)恒温时,若向左边容器中充入0.3mol He(He不与A、B、C、D、E、F反应),下列说法正确的是

A.A的物质的量增加                B.B的转化率增大

C.C的物质的量不变                D.F的浓度,体积分数一定都增大

(2)恒温时,若向左边容器中通人的不是He,而是2 molA和1mol B的气体,则下列说法正确的是

  A.A的体积分数不变

  B.B的转化率降低

  C.C的体积分数、浓度都增大

  D.右边容器中气体平均相对分子质量增加

(3)恒温时在(2)题的平衡体系中,若向左右两容器中同时再各注入lmolHe,平衡后与(2)题的平衡体系相比,下列说法正确的是

  A.C、F的浓度都不变

  B.B的转化率,F的分解率都增加了

  C.A、D物质的量都增加了

  D.A、B、C、D、E、F物质的量都不变

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