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(gè)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）．

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	a	b
Ⅲ	207	0.20	0.090	0.090

（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(shí)所需的時(shí)間

 

（填“大于”“小于”或等于）容器Ⅱ中的．
（4）a=

 

，b=

 

．
（5）已知下面兩個(gè)反應(yīng)（m、n．均大于0）：
反應(yīng)①：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-m kJ?mol^-1
反應(yīng)②2CO（g）+4H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-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＞2n   C．n＞m   D．m＞3n．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,反應(yīng)熱的大小比較,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)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(yīng)物的濃度冪之積；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān)，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動(dòng)；
（3）溫度相同，濃度越大，反應(yīng)速率越大，達(dá)到平衡時(shí)所需的時(shí)間越少；
（4）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ溫度相同，反應(yīng)2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，Ⅰ、Ⅱ?qū)儆诘刃�平衡�?br />（5）由蓋斯定律可計(jì)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(yīng)物的濃度冪之積，故該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c(CH3OCH3)?c(H2O)

c2(CH3OH)

，
故答案為：

c(CH3OCH3)?c(H2O)

c2(CH3OH)

；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān)，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ起始量相同，Ⅰ的CH₃OCH₃（g）含量低，說明升溫正向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱過程，故答案為：放熱；
（3）溫度相同，濃度越大，反應(yīng)速率越大，達(dá)到平衡時(shí)所需的時(shí)間越少，Ⅰ、Ⅱ反應(yīng)溫度相同，Ⅰ的濃度低，需要的時(shí)間長，故答案為：大于；
（4）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ溫度相同，反應(yīng)2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，Ⅰ、Ⅱ?qū)儆诘刃�平衡，Ⅱ的生成物量為Ⅰ�?span id="hzee94v" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

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(yīng)①：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-m kJ?mol^-1
反應(yīng)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(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)的含義以及計(jì)算、反應(yīng)熱大小判斷問題，難度一般，注意蓋斯定律的應(yīng)用．