Question

甲醇是一種重要的有機化工原料，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：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）．

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

（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=

 

．
（2）該反應的正反應為

 

（填“放熱”或“吸熱”）反應．
（3）容器I中的反應達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（m、n．均大于0）：
反應①：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-m kJ?mol^-1
反應②2CO（g）+4H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-n kJ?mol^-1
則下列m與n的關系中，正確的是

 

（填字母）．
A．n＞2m    B．m＞2n   C．n＞m   D．m＞3n．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,反應熱的大小比較,化學平衡的計算

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題

分析：（1）平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積；
（2）化學平衡常數(shù)的大小只與溫度有關，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動；
（3）溫度相同，濃度越大，反應速率越大，達到平衡時所需的時間越少；
（4）反應Ⅰ、Ⅱ溫度相同，反應2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）是反應前后氣體體積不變的反應，Ⅰ、Ⅱ屬于等效平衡；
（5）由蓋斯定律可計算．

解答： 解：（1）平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，故該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=

c(CH3OCH3)?c(H2O)

c2(CH3OH)

，
故答案為：

c(CH3OCH3)?c(H2O)

c2(CH3OH)

；
（2）化學平衡常數(shù)的大小只與溫度有關，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動，反應Ⅰ、Ⅲ起始量相同，Ⅰ的CH₃OCH₃（g）含量低，說明升溫正向移動，正反應為放熱過程，故答案為：放熱；
（3）溫度相同，濃度越大，反應速率越大，達到平衡時所需的時間越少，Ⅰ、Ⅱ反應溫度相同，Ⅰ的濃度低，需要的時間長，故答案為：大于；
（4）反應Ⅰ、Ⅱ溫度相同，反應2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）是反應前后氣體體積不變的反應，Ⅰ、Ⅱ屬于等效平衡，Ⅱ的生成物量為Ⅰ的

0.40

0.20

=2倍，故a=0.08×2=0.16，b=0.08×2=0.16，
故答案為：0.16；0.16；
（5）由反應①：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-m kJ?mol^-1
反應②2CO（g）+4H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-n kJ?mol^-1
根據(jù)②-2①得2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-（n-2m） kJ?mol^-1
由（2）知△H=-（n-2m） kJ?mol^-1＜0，故n＞2m，
故答案為：A．

點評：本題考查了化學平衡常數(shù)的含義以及計算、反應熱大小判斷問題，難度一般，注意蓋斯定律的應用．