Question

【題目】Ⅰ．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) ΔH＝－23.5kJ·mol－1。在t1℃，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時間變化如圖所示。

(1)該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)表達式K＝______________；在t1 ℃時，反應(yīng)的平衡常數(shù)為____________，達到平衡時n(CH3OCH3)：n(CH3OH)：n(H2O)=_____________________。

(2)相同條件下，若改變起始濃度，某時刻各組分濃度依次為：c(CH3OH)＝0.4 mol·L－1、c(H2O)＝0.6 mol·L－1、c(CH3OCH3)＝2.4mol·L－1，此時正、逆反應(yīng)速率的大小：v正________v逆(填“>”、“<”或“＝”)，反應(yīng)向__________反應(yīng)方向進行(填“正”或“逆”)．。

Ⅱ．已知可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g) ΔH＞0，請回答下列問題：

(1)在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1。達到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時N的轉(zhuǎn)化率為____________。

(2)若反應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；達到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，a＝____________。

Answer 1

【答案】Ⅰ、(1)；5；5：2：4 ；(2)< 逆

Ⅱ、(1)25%(2)增大(3)6

【解析】

試題分析：Ⅰ、(1)對于可逆反應(yīng)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)k=，由圖可知，在t1min時到達平衡，平衡時CH3OH、CH3OCH3、H2O濃度分別為0.4mol/L、1mol/L、0.8mol/L，故平衡常數(shù)k===5，體積相同，物質(zhì)的量之比等于濃度之比，故n(CH3OCH3)：n(CH3OH)：n(H2O)=0.4mol/L：1mol/L：0.8mol/L=5：2： 4，故答案為：；5；5：2：4；

(2)此時的濃度商Qc==9，大于平衡常數(shù)5，故反應(yīng)向逆反應(yīng)進行，v (正)＜v (逆)，故答案為：＜，逆反應(yīng)方向；

Ⅱ、達到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，反應(yīng)濃度=1molL-1×60%=0.6mol；

M(g)+N(g)P(g)+Q(g)

起始量(mol/L) 1 2.4 0 0

變化量(mol/L) 0.6 0.6 0.6 0.6

平衡量(mol/L)0.4 1.8 0.6 0.6

K==0.5。

(1)N的轉(zhuǎn)化率=×100%=×100%=25%，故答案為：25%；

(2)M(g)+N(g)P(g)+Q(g)△H＞0，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向進行，M的轉(zhuǎn)化率增大，故答案為：增大；

(3)起始量=消耗量+平衡量，則

M(g)+N(g)P(g)+Q(g)

起始量(mol/L) 4 a 0 0

變化量(mol/L) 2 2 2 2

平衡量(mol/L) 2 a-2 2 2

=0.5，a=6，故答案為：6。