在体积固定的密闭容器中通入各为1mol的A、C、D和x mol B,发生反应:A(g)+4B(g)⇌2C(g)+D(g).当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使反应达到平衡时保持容器中气体总物质的量为5mol.若使起始反应向正反应方向进行,则x的取值范围下列适合的是(  )A. 1<x<2B. 2<x<4C. 1<x<5D. 2<x<5

问题描述:

在体积固定的密闭容器中通入各为1mol的A、C、D和x mol B,发生反应:A(g)+4B(g)⇌2C(g)+D(g).当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使反应达到平衡时保持容器中气体总物质的量为5mol.若使起始反应向正反应方向进行,则x的取值范围下列适合的是(  )
A. 1<x<2
B. 2<x<4
C. 1<x<5
D. 2<x<5

调节反应器的温度,使反应达到平衡时保持容器中气体总物质的量为5mol,且需要化学反应向着正反应方向进行,正反应方向是气体物质的量减小的方向,所以需要3+x>5,即x>2,设化学反应发生后,消耗的A的物质的量是n,则
         A(g)+4B(g)⇌2C(g)+D(g)
初始量:1      x         1      1
变化量:n       4n       2n      n
末态量:1-n     x-4n     1+2n    1+n
所以1-n+x-4+1+2n+1+n=5,x=2+2n
根据可逆反应中,反应物不能完全转化,所,0<n<1,代入x=2+2n得到x<4,综上可以知道,x的范围是2<x<4.
故选B.
答案解析:调节反应器的温度,使反应达到平衡时保持容器中气体总物质的量为5mol,且需要化学反应向着正反应方向进行,正反应方向是气体物质的量减小的方向,所以需要3+x>5,再根据可逆反应中,反应物不能完全转化来确定x的其他范围.
考试点:化学平衡的影响因素.
知识点:本题考查学生化学反应的建立等方面的知识,注意知识的归纳和整理是解题的关键,难度不大.