Question

（10分计入总分）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的反应，各物质量起始加入量如下：M为2.5moL,N为3mol,P为0 mol。A、C、D各为0.5mol， B为Xmol，当X在一定范围内变化时，均可以调节反应器的温度，使两侧面反应达平衡，并且隔板刚处于中间位置。

若达平衡后，测得M的转化率为75%，请读写下列空白。
①达平衡后，反应左室气体总的物质的量为                 。
②若欲使右室V_正>V_逆，X的取值范围是                      。
③若欲使右室反应V_逆>V_正，X的取值范围是                  。

Answer 1

2.5mol      1<x<2      0.5<x<1

（1）左侧反应是体积不变的可逆反应，所以气体的总的物质的量还是2.5mol。
（2）由于隔板刚处于中间位置，所以两侧容器中气体的物质的量应该是相同的，即右侧也应该是2.5mol。由于右侧反应是体积减小的可逆反应，所以若欲使右室V_正>V_逆，则0.5mol＋0.5mol＋0.5mol＋x＞2.5mol，解得x＞1.0mol。又因为当A完全转化时，生成C和D分别是1mol和0.5mol，消耗B是2mol。所以必须满足x－2mol＋1mol＋0.5mol＋0.5mol＋0.5mol＜2.5mol，解得x＜2mol，因此x的取值范围是1<x<2。
（3）若欲使右室反应V_逆>V_正，则应满足0.5mol＋0.5mol＋0.5mol＋x＜2.5mol，解得x＜1.0mol。同样分析，当C完全转化时，生成A和B分别是0.25mol和1mol，消耗D是0.25mol。所以必须满足x＋1mol＋0.5mol＋0.25mol＋0.5mol－0.25mol＞2.5mol，解得x＞0.5mol，所以x的取值范围是0.5<x<1。