Question

9．二甲醚是一種重要的清潔燃料，可以通過CH₃OH分子間脫水制得：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1．在T₁℃時(shí)，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時(shí)間變化如圖所示．
①在T₁℃時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值為5；CH₃OH的轉(zhuǎn)化率為80%．
②相同條件下，若改變起始濃度，某時(shí)刻各組分濃度依次為c（CH₃OH）=0.4mol•L^-1、c（H₂O）=0.6mol•L^-1、c（CH₃OCH₃）=1.2mol•L^-1，此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小：v（正）＞v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 ①由圖可知，在t₁min時(shí)到達(dá)平衡，平衡時(shí)CH₃OH、CH₃OCH₃、H₂O濃度分別為0.4mol/L、1mol/L、0.8mol/L，代入平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）×c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{H}_{3}OH）}$計(jì)算；轉(zhuǎn)化率=$\frac{濃度變化量}{起始濃度}$×100%；
②計(jì)算此時(shí)濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，若Qc＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，進(jìn)而判斷正、逆反應(yīng)速率相對(duì)大小．

解答 解：①由圖可知，在t₁min時(shí)到達(dá)平衡，平衡時(shí)CH₃OH、CH₃OCH₃、H₂O濃度分別為0.4mol/L、1mol/L、0.8mol/L，則該溫度下平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）×c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{H}_{3}OH）}$=$\frac{1×0.8}{0．{4}^{2}}$=5；CH₃OH轉(zhuǎn)化率=$\frac{2mol/L-0.4mol/L}{2mol/L}$×100%=80%，
故答案為：5；80%；
②濃度商Qc=$\frac{1.2×0.6}{0．{4}^{2}}$=4.5＜K=1，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，則v （正）＞v （逆），
故答案為：＞．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡圖象等，難度中等，注意掌握化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用：1、判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，2、判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，3、判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，4、計(jì)算物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率等．