Question

在一個容積固定的反應器中，有一可左右滑動的密封隔板，兩側分別進行如圖所示的可逆反應，已知M、N、G、H、K、L均為氣體，各物質的起始加入量如下：M、N、G均為4.0mol，H為 6.5mol，L為2.0mol，設K為xmol，當x在一定范圍內變化時，均可以通過調節(jié)反應器的溫度，使兩側反應都達到平衡，并且隔板恰好處于正中位置，若X=4.5mol，則右側反應在起始時間向

正反應

（填“正反應”或“逆反應”）方向進行．欲使起始反應維持向該方向進行，則x的最大取值應小于

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．

Answer 1

分析：左右兩部分溫度、體積、壓強相同，平衡時，兩反應混合氣體的總的物質的量相同，左邊反應前后氣體體積不變，平衡后混合氣體的總的物質的量為4.0mol×3=12mol，所以右邊平衡時混合氣體的總的物質的量為12mol，由此判斷右邊反應向哪個方向進行；
令達平衡時K的消耗量為2a摩，求出平衡時各組分的物質的量，利用反應混和物總的物質的量為12mol列出等式，再利用可逆反應反應物不能完全反應列不等式，聯(lián)立求解．

解答：解：左右兩部分溫度、體積、壓強相同，平衡時，兩反應混合氣體的總的物質的量相同，左邊反應前后氣體體積不變，平衡后混合氣體的總的物質的量為4.0mol×3=12mol，所以右邊平衡時混合氣體的總的物質的量為12mol，x=4.5時右邊開始總的物質的量為6.5mol+2.0mol+4.5mol=13mol，大于12mol，所以反應向體積減小的方向進行，即向正反應方向進行；
設達平衡時K的消耗量為2a mol． 
               D+?2E?2F，
起始（mol）：6.5    x     2.0     
變化（mol）：a      2a    2a
平衡（mol）：6.5-a  x-2a  2.0+2a    
因左側反應混合物總的物質的量為12 mol所以達平衡時，右側反應需滿足：?
    （6.5-a）+（x-2a）+（2.0+2a）=12 且  x-2a＞0  
即

x=3.5+a x＞2a

 解之得，x＜7.0?
故答案為：正反應；7.0．

點評：本題考查化學平衡的計算，難度中等，關鍵在于確定右側反應到達平衡時反應混合物總的物質的量．