Question

12．一定溫度下，在三個體積均為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應：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． 該反應的逆反應為放熱反應
• B． 達到平衡時，容器Ⅰ中的CH₃OH體積分數(shù)比容器Ⅱ中的小
• C． 達到平衡時，容器Ⅰ中的壓強與容器Ⅲ中的壓強相同
• D． 若起始時向容器Ⅰ中充入CH₃OH 0.15 mol、CH₃OCH₃ 0.15 mol 和H₂O 0.10 mol，則反應將向正反應方向進行

Answer 1

分析 A．根據(jù)溫度與化學平衡常數(shù)的關系確定反應熱；
B．該反應是反應前后氣體體積不變的反應，溫度相同，化學平衡常數(shù)相同，反應物的轉(zhuǎn)化率相同；
C．溫度越高，壓強越大；
D．根據(jù)化學平衡常數(shù)與濃度商的相對大小判斷反應方向，如果濃度商小于平衡常數(shù)，則平衡向正反應方向進行．

解答 解：A．容器Ⅰ中平衡時c（CH₃OCH₃）=c（H₂O）=$\frac{0.08mol}{1.0L}$=0.080mol/L，c（CH₃OH）=$\frac{0.2mol-0.080mol×2}{1.0L}$=0.04mol/L，容器Ⅰ中化學平衡常數(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）=$\frac{0.2mol-0.090mol×2}{1.0L}$=0.02mol/L，化學平衡常數(shù)K₂=$\frac{0.09×0.09}{0.02×0.02}$=20.25＞4，所以降低溫度，化學平衡常數(shù)增大，反應向正反應方向移動，則正反應是放熱反應，故A錯誤；
B．恒容條件下，容器Ⅱ相當于在容器Ⅰ的基礎上加壓，但由于該反應是反應前后氣體體積不變的反應，因此平衡不移動，所以容器Ⅰ中的CH₃OH體積分數(shù)和容器Ⅱ中的相等，故B錯誤；
C．容器Ⅰ中的溫度比容器III的溫度高，容器Ⅰ中的壓強比容器III的大，故C錯誤；
D．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，平衡向正反應方向移動，故D正確；
故選D．

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