Question

5．一定溫度下，在三個體積約為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）

容器編號	溫度（℃）	起始物質(zhì)的量（mol）	平衡物質(zhì)的量（mol）
		CH3OH（g）	CH3OCH3（g）	H2O（g）
I	387	0.20	0.080	0.080
Ⅱ	387	0.40
Ⅲ	207	0.20	0.090	0.090

下列說法正確的是（　�。�

• A． 該反應(yīng)的正方應(yīng)為吸熱反應(yīng)
• B． 若起始時向容器I中充入CH₃OH 0.1mol、CH₃OCH₃ 0.15mol和H₂O 0.10mol，則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行
• C． 容器I中反應(yīng)達(dá)到平衡所需時間比容器Ⅲ中的長
• D． 達(dá)到平衡時，容器I中的CH₃OH體積分?jǐn)?shù)比容器Ⅱ中的小

Answer 1

分析 A．根據(jù)溫度與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系確定反應(yīng)熱；
B．根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)與濃度商的相對大小判斷反應(yīng)方向，如果濃度商小于平衡常數(shù)，則平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行；
C．溫度越高，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)時間越短；
D．該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，溫度相同，化學(xué)平衡常數(shù)相同，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同．

解答 解：A．容器Ⅰ中平衡時c（CH₃OCH₃）=c（H₂O）=$\frac{0.080mol}{1.0L}$=0.080mol/L，c（CH₃OH）=$\frac{0.2mol-0.080mol×2}{1.0L}$=0.04mol/L，容器Ⅰ中化學(xué)平衡常數(shù)K₁=$\frac{0.08×0.08}{0.04×0.04}$=4，容器Ⅲ中平衡時c（CH₃OCH₃）=c（H₂O）=$\frac{0.090mol}{1.0L}$=0.090mol/L，c（CH₃OH）=$\frac{0.2mol-0.00mol×2}{1.0L}$=0.02mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)K₂=$\frac{0.09×0.09}{0.02×0.02}$=20.25＞4，所以降低溫度，化學(xué)平衡常數(shù)增大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故A錯誤；
B．c（CH₃OH）=0.1mol/L、c（CH₃OCH₃ ）=0.15mol/L、c（H₂O）=0.10mol/L，濃度商=$\frac{0.1×0.15}{0.1×0.1}$=1.5＜4，平衡向正反應(yīng)方向移動，故B正確；
C．容器I中的溫度比容器III的溫度高，溫度越高反應(yīng)速率越快，達(dá)到平衡所需時間越短，故C錯誤；
D．恒容條件下，容器Ⅱ相當(dāng)于在容器Ⅰ的基礎(chǔ)上加壓，但由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，因此平衡不移動，所以容器Ⅰ中的CH₃OH體積分?jǐn)?shù)和容器Ⅱ中的相等，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計算，根據(jù)平衡常數(shù)公式計算平衡常數(shù)，再結(jié)合濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系、化學(xué)平衡常數(shù)與濃度商之間的關(guān)系來分析解答，注意該反應(yīng)特點，題目難度中等．