Question

(8分)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CH~OH分子間脫水制得：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ?H=－23.5 kJ/mol ①

（1）該反應在恒容密閉的容器中進行，能說明反應達到平衡的是_____。(填字母編號)

A．容器中壓強不再變化

B．n(CH3OH)：nCH3OCH3)：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℃時該反應的平衡常數(shù)K=5，若在此溫度下某時刻測定出該反應中各物質(zhì)的濃度為c(CH3OH)=0.3 mol/L、c(CH3OCH3)=0.6 mol/L、c(H2O)=0.6mol/L，則此時正、逆反應速率的大小是V(正)____V(逆)。(填“>”、“<”或“=”

（3）3H2(g)+3CO(g)= CH3OCH3+3CO2(g) ?H=－a kJ/mol ②

該反應在一定條件下的密閉容器中可達到平衡狀態(tài)(曲線1)，若在t0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）該反應可以分步進行：

4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3 ③

CO(g)+H2O(l)=CO2(g)+H2(g) △H4=－bKJ/mol ④

H2O(l)=H2O(g) △H5=+44KJ/mol ⑤

則反應③的焓變△H3=________KJ/mol（用含a、b的代數(shù)式表示）

Answer 1

（1）D；（2）>；（3）C、D；（4）b - a +44

【解析】

試題分析：（1）A.由于反應前后氣體的物質(zhì)的量相等，所以在任何時刻氣體的壓強都不會發(fā)生變化，故不能判斷反應達到平衡狀態(tài)，錯誤；B.物質(zhì)在反應反應時三種物質(zhì)改變的物質(zhì)的量的比2:1:1，但是這不能說明反應處于平衡狀態(tài)，錯誤；C．CH3OCH3、H2O 都是生成物，二者的系數(shù)相等，因此在任何時刻都存在c(CH3OCH3)=c(H2O)，而且c(CH3OH)= c(CH3OCH3)=c(H2O)時，反映可能處于平衡狀態(tài)，也可能沒有達到平衡，因此不能作為判斷平衡的標志，錯誤；D．由于反應是在恒容的密閉容器內(nèi)進行，若反應達到平衡狀態(tài)，則反應體系內(nèi)各種物質(zhì)的量不變，由于容器的容積不變，所以混合氣體中各組分濃度不再變化，正確；E．由于氣體的質(zhì)量不變，氣體的物質(zhì)的量不變，所以在任何時刻都存在混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變。因此不能作為判斷平衡的標志，錯誤；（2）Qc=<5，說明反應還沒有達到平衡，所以V正>V逆；曲線I變?yōu)榍�線Ⅱ,反應速率加快,CO的轉(zhuǎn)化率增大，說明平衡正向移動。A．升高溫度，反應速率加快，但是平衡向吸熱反應方向移動，由于正反應是放熱反應，所以平衡逆向移動，CO的轉(zhuǎn)化率減小，不符合題意，錯誤；B．加入催化劑，反應速率加快，但是平衡不發(fā)生移動，CO的轉(zhuǎn)化率不變，與圖像不符合，錯誤；C．縮小容器體積，物質(zhì)的濃度增大，反應速率加快，由于正反應是氣體體積減小的反應，所以增大壓強，平衡正向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，符合題意，正確；D．增加H2的濃度，反應速率加快，可以使CO的轉(zhuǎn)化率增大，符合題意，正確；E．分離出二甲醚，即減小生成物的濃度，反應速率減小，平衡正向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，不符合題意，錯誤；（4）②—④+⑤，整理可得：4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=(b - a +44）KJ/mol；

考點：考查反應平衡狀態(tài)的判斷、反應進行的方向、外界條件對平衡的影響、蓋斯定律的應用的知識。