Question

甲醇是一種重要的有機(jī)化工原料，可用于制取甲醚。一定溫度下，在三個體積為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2CH₃OH（g）CH₃OCH₃（g）+ H₂O（g）。

（1）       該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=__________.

（2）       該反應(yīng)的正反應(yīng)為___________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。

（3）       容器I中的反應(yīng)達(dá)到平衡時所需的時間____________(填“大于”“小于”或等于)容器II中的。

  (4)a=     b=     

  (5)已知下面兩個反應(yīng)(m、n.均大于0)：

    反應(yīng)①：CO(g)+2H₂(g) ⇌ CH₃OH(g)   ΔH=-m kJ·mol^-1

    反應(yīng)②2 CO(g)+4 H₂(g) ⇌ CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)  ΔH=-n kJ·mol^-1   

則下列m與n的關(guān)系中，正確的是      （填字母)。

      A.    n﹥2m   B. m ﹥2 n   C.    n﹥m   D.   m﹥3n

Answer 1

【知識點(diǎn)】蓋斯定律  平衡常數(shù)表達(dá)式   F1  G4

【答案解析】（1）（2分）   （2）放熱（2分）  （3）大于（1分）

（4）0.160；0.160（各1分）   （5）A（2分）

  解析：（1）根據(jù)平衡常數(shù)的定義，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。

（2）對比表格中數(shù)據(jù)Ⅰ和Ⅲ，溫度高的平衡時甲醚的物質(zhì)的量小，說明升溫平衡向左移動，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

（3）在其它條件相同時，容器Ⅰ起始甲醇的物質(zhì)的量濃度小，反應(yīng)速率小，達(dá)平衡所需的時間長，所以容器I中的反應(yīng)達(dá)到平衡時所需的時間大于容器II中的。

（4）方程式兩邊氣體系數(shù)相等，Ⅰ和II為等效平衡，所以II中平衡時各物質(zhì)的量都是Ⅰ中各物質(zhì)的量的2倍，所以a=0.160；b=0.160。

（5）假設(shè)2CH₃OH（g）CH₃OCH₃（g）+ H₂O（g）ΔH=-akJ·mol^-1 為反應(yīng)③，a大于0，根據(jù)蓋斯定律：①×2+③=②，即：－n=－2m－a，所以n﹥2m。

【思路點(diǎn)撥】本題考查了平衡常數(shù)表達(dá)式、蓋斯定律、等效平衡等知識，難度中等。