Question

在一個容積不變的反應器中，要求調節體系的溫度使下列反應達到平衡時，保持容器內氣體的總物質的量為12 mol。

已知反應A(g)+2B(g) 2C(g)，現向容器中加入6.5 mol A、x mol B、2.0 mol C。

（1）若x=5.5時，需要降低體系的溫度使反應在平衡時達到題設條件，則正反應為_______（填“吸熱”或“放熱”）反應。

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

（3）在一定溫度下的上述平衡體系中，另按1∶2 的物質的量之比通入D和E兩種氣體（此時容器內氣體的總物質的量不要求保持12 mol），按下式反應：D(g)+E(g) 2F(g),當反應達到平衡時，D在這三種物質中的體積分數為p%。若向容器中投入m mol D\,n mol F和一定量的E，在這三種物質新的平衡體系中，D的體積分數仍為p%。則投入E的物質的量為________mol（設A、B、C與D、E、F之間均不反應）。

Answer 1

（1）放熱（2）2.5＜x＜3.5

(3)2m+

解析:

（1）      A(g)  +  2B(g) 2C(g)

起始/mol    6.5        x          2

平衡n_總=12 mol

當x=5.5時，6.5+5.5+2=13＞12,降溫使平衡向右移動，使n_總=12 mol,故正反應為放熱反應。

（2）若維持反應向逆反應方向進行，則有：

6.5+x+2＜12，所以x＜3.5。

設C轉化了a  mol則：

A(g)  +  2B(g) 2C(g)

起始6.5       x          2

平衡6.5+   x+a        2-a

   所以x＞2.5

故x的取值范圍是2.5＜x＜3.5。

(3)另有反應：D(g)  +  E(g) 2F(g)

起始：        m       n(E)        n

新平衡：（m+）∶［n(E)+ ］=1∶2。

由于是等體積反應，保持（m+）∶［n(E)+ ］=1∶2即可,n(E)=2m+。