Question

【题目】Ⅰ．二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH(g) CH3OCH3(g) ＋ H2O(g) ΔH＝－23.5kJ·mol－1。在t1℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。

(1)该条件下反应平衡常数表达式K＝______________；在t1 ℃时，反应的平衡常数为____________，达到平衡时n(CH3OCH3)：n(CH3OH)：n(H2O)=_____________________。

(2)相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为：c(CH3OH)＝0.4 mol·L－1、c(H2O)＝0.6 mol·L－1、c(CH3OCH3)＝2.4mol·L－1，此时正、逆反应速率的大小：v正________v逆(填“>”、“<”或“＝”)，反应向__________反应方向进行(填“正”或“逆”)．。

Ⅱ．已知可逆反应：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g) ΔH＞0，请回答下列问题：

(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1。达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为____________。

(2)若反应温度升高，M的转化率__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；达到平衡后，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】

试题分析：Ⅰ、(1)对于可逆反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常数k=，由图可知，在t1min时到达平衡，平衡时CH3OH、CH3OCH3、H2O浓度分别为0.4mol/L、1mol/L、0.8mol/L，故平衡常数k===5，体积相同，物质的量之比等于浓度之比，故n(CH3OCH3)：n(CH3OH)：n(H2O)=0.4mol/L：1mol/L：0.8mol/L=5：2： 4，故答案为：；5；5：2：4；

(2)此时的浓度商Qc==9，大于平衡常数5，故反应向逆反应进行，v (正)＜v (逆)，故答案为：＜，逆反应方向；

Ⅱ、达到平衡后，M的转化率为60%，反应浓度=1molL-1×60%=0.6mol；

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

起始量(mol/L) 1 2.4 0 0

变化量(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的转化率=×100%=×100%=25%，故答案为：25%；

(2)M(g)+N(g)P(g)+Q(g)△H＞0，反应是吸热反应，升温平衡正向进行，M的转化率增大，故答案为：增大；

(3)起始量=消耗量+平衡量，则

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

起始量(mol/L) 4 a 0 0

变化量(mol/L) 2 2 2 2

平衡量(mol/L) 2 a-2 2 2

=0.5，a=6，故答案为：6。