Question

二甲醚是一種重要的清潔燃料，有多種合成方法．
方法一：通過CH₃OH分子間脫水制得：
2CH₃OH（g）→CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₁=-23.5kJ．mol^-1    ①
（1）該反應(yīng)在恒容密閉的容器中進行，能說明反應(yīng)達(dá)到平衡的是

 

．（填字母編號）
A．容器中壓強不再變化
B．n（CH₃OH）：n（CH₃OCH₃）：n（H₂O）=2：1：1．
C．c（CH₃OH）=c（CH₃OCH₃）=c（H₂O）
D．混合氣體中各組分濃度不再變化．
E．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化，
（2）在T℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=5，若在此溫度下某時刻測定出該反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度為c（CH₃OH）=O?3mol/L、c（CH₃OCH₃）=O．6mol/L、c（H₂O）=0.6mo[/L，則此時正、逆反應(yīng)速率的大小是v（正）

 

v（逆）．（填“＞”、“＜”或“=”）．
方法二：通過水煤氣合成二甲醚：
3H₂（g）+3C0（g）?CH₃OCH₃（g）+C0₂（g）△H₂=-akJ．mol^-1 （a＞O）  ②
（3）該反應(yīng)在一定條件下的密閉容器中可達(dá)到平衡狀態(tài)（曲線1），若在t．時刻改變一個條件，曲線I變?yōu)榍�線Ⅱ，改變的條件是．（填字母編號）

 

A．升高溫度  B．加入催化劑  C．縮小容器體積D．增加H₂的濃度    E．分離出二甲醚
（4）該反應(yīng)可以分步進行：4H₂（g）+2CO（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₃③
CO（g）+H₂O（l）=CO₂（g）+H₂（g）△H₄=-bkJ?mol^-1（b＞0）④
H₂O（l）=H₂O（g）△H₅=+44kJ?mol^-1⑤
則反應(yīng)③的焓變△H₃

 

kJ?mol^-1 （用含a、b的代數(shù)式表示）

Answer 1

考點：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時各組分濃度保持不變，正逆反應(yīng)速率相等，據(jù)此分析；
（2）看Q與K的相對大小分析；
（3）曲線I變?yōu)榍�線Ⅱ，說明反應(yīng)速率加快且CO的轉(zhuǎn)化率升高，平衡正向移動且加快了反應(yīng)速率，從影響化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動的角度分析；
（4）據(jù)已知反應(yīng)，利用蓋斯定律解答．

解答： 解：（1）該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的放熱反應(yīng)，
A、反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強始終不變，所以壓強不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B、平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比的大小決定于開始加入物質(zhì)的多少，與平衡與否無關(guān)，故B錯誤；
C、平衡時各物質(zhì)的濃度大小決定于開始加入物質(zhì)的多少，與平衡與否無關(guān)，故C錯誤；
D、各組分濃度不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；
E、反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，質(zhì)量不變，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變，所以相對分子質(zhì)量不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故E錯誤；
故答案為：D；
（2）Q=

0.6×0.6

0．32

=4＜K=5，反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，向正反應(yīng)方向進行，v（正）＞v（逆），故答案為：＞；
（3）曲線I變?yōu)榍�線Ⅱ，說明反應(yīng)速率加快且CO的轉(zhuǎn)化率升高，平衡正向移動且加快了反應(yīng)速率，
A、升溫平衡逆向移動，CO質(zhì)量降低，故A錯誤；
B、催化劑不影響平衡移動，CO質(zhì)量不變，故B錯誤；
C、酸性容器體積，反應(yīng)向氣體體積減小的正向移動，且反應(yīng)速率加快，故C正確；
D、增大氫氣濃度反應(yīng)速率加快且平衡正向移動，CO質(zhì)量增大，故D正確；
E、分離出生成物，反應(yīng)速率減慢，故E錯誤；
故答案為：CD；
（4）已知3H₂（g）+3C0（g）?CH₃OCH₃（g）+C0₂（g）△H₂=-akJ．mol^-1 （a＞O） ②
CO（g）+H₂O（l）=CO₂（g）+H₂（g）△H₄=-bkJ?mol^-1（b＞0）④
H₂O（l）=H₂O（g）△H₅=+44kJ?mol^-1⑤，據(jù)蓋斯定律，②-④+⑤得：
4H₂（g）+2CO（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₃=（b-a+44）KJ/mol，故答案為：b-a+44．

點評：本題考查了平衡狀態(tài)的判斷、通過Q與K的比較判斷反應(yīng)方向、平衡移動、蓋斯定律的應(yīng)用，題目難度中等．