Question

【題目】一定溫度下，向容積為V L的恒容密閉容器中通入1 mol CH3Cl(g)和1 mol H2O(g)，體系內(nèi)同時存在下列兩個平衡：

反應(yīng)①：CH3Cl(g)＋H2O(g)CH3OH(g)＋HCl(g) K1

反應(yīng)②：2CH3OH(g)(CH3)2O(g)＋H2O(g) K2

反應(yīng)t min后體系達到平衡，此時(CH3)2O(g)的物質(zhì)的量為9×10-3mol，CH3Cl(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為4.8%，回答下列問題：

(1)0～t min內(nèi)，CH3Cl(g)的反應(yīng)速率為___________。

(2)反應(yīng)達到平衡時，CH3OH(g)的物質(zhì)的量為___________。

(3)計算反應(yīng)②的平衡常數(shù)K2＝___________。

(4)當反應(yīng)到達平衡時，再向體系內(nèi)通入一定量的CH3OH(g)，下列說法正確的是________(填字母)。

A.反應(yīng)①的平衡逆向移動，反應(yīng)②的平衡不發(fā)生移動

B.平衡時反應(yīng)①、反應(yīng)②的反應(yīng)速率都增大

C.K1增大，K2減小

Answer 1

【答案】molL-1min-1 0.03mol 9.61 B

【解析】

一定溫度下，向容積為V L的恒容密閉容器中通入1 mol CH3Cl(g)和1 mol H2O(g)，體系內(nèi)同時存在下列兩個平衡：

反應(yīng)①：CH3Cl(g)＋H2O(g)CH3OH(g)＋HCl(g) K1

反應(yīng)②：2CH3OH(g)(CH3)2O(g)＋H2O(g) K2

反應(yīng)達到平衡時要考慮到CH3OH(g)的濃度是兩個化學反應(yīng)綜合后得到的結(jié)果。

（1）反應(yīng)開始時，CH3Cl(g)為1 mol，t min后CH3Cl(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為4.8%，所以CH3Cl(g)的物質(zhì)的量變化量為1mol4.8%=0.048mol，化學反應(yīng)速率===molL-1min-1，故答案為molL-1min-1；

（2）體系中兩個反應(yīng)同時發(fā)生，由反應(yīng)①CH3Cl(g)的物質(zhì)的量變化量為0.048mol，可知共生成CH3OH(g)的物質(zhì)的量為0.048mol，由反應(yīng)②中(CH3)2O(g)的物質(zhì)的量為9×10-3mol，可知消耗的CH3OH(g)的物質(zhì)的量為9×10-3mol×2=0.018mol，所以反應(yīng)達到平衡時，CH3OH(g)的物質(zhì)的量為0.048mol-0.018mol=0.03mol，故答案為0.03mol；

（3）反應(yīng)①達到平衡后沒有參加反應(yīng)的H2O(g)的物質(zhì)的量為1mol-0.048mol=0.952mol，反應(yīng)②生成的H2O（g）的物質(zhì)的量為9×10-3mol，所以平衡時容器內(nèi)H2O（g）的物質(zhì)的量濃度為= molL-1，(CH3)2O(g)的物質(zhì)的量濃度為=molL-1，由（2）可知平衡時CH3OH(g)的物質(zhì)的量濃度為= molL-1，平衡常數(shù)K2＝=9.61，故答案為9.61；

（4）當反應(yīng)到達平衡時，再向體系內(nèi)通入一定量的CH3OH(g)，CH3OH(g)物質(zhì)的量濃度增大，反應(yīng)①的平衡逆向移動，反應(yīng)②的平衡正向移動，平衡時反應(yīng)①、反應(yīng)②的反應(yīng)速率都增大，溫度不變時，反應(yīng)的平衡常數(shù)都不改變，故答案選B。