Question

3．已知：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）；△H=-25kJ•mol^-1，某溫度下的平衡常數(shù)為400．此溫度下，在1L的密閉容器中加入CH₃OH，反應(yīng)到某時刻測得各組分的物質(zhì)的量濃度如下表，下列說法正確的是（　�。�

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
c/（mol•L-1）	0.8	1.24	1.24

• A． 平衡后升高溫度，平衡常數(shù)＞400
• B． 平衡時，c（CH₃OCH₃）=1.6 mol•L^-1
• C． 平衡時，反應(yīng)混合物的總能量減少40 kJ
• D． 平衡時，再加入與起始等量的CH₃OH，達(dá)新平衡后CH₃OH轉(zhuǎn)化率增大

Answer 1

分析 A、該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，平衡常數(shù)降低；
B、由表中數(shù)據(jù)可知，CH₃OH的起始濃度為0.8mol/L+2×1.24mol/L=3.28mol/L，令平衡后c（CH₃OCH₃）=xmol/L，根據(jù)方程式可知平衡時c（CH₃OH）=（3.28-2x）mol/L，c（H₂O）=xmol/L，代入平衡常數(shù)k=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）c（{H}_{2}O）}{{c}^{3}（C{H}_{3}OH）}$計(jì)算；
C、反應(yīng)混合物的總能量減少等于反應(yīng)放出的熱量，根據(jù)B計(jì)算中可知生成的n（CH₃OCH₃），結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算放出的熱量；
D、平衡時，再加入與起始等量的CH₃OH，等效為增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，與原平衡等效，平衡后CH₃OH轉(zhuǎn)化率不變．

解答 解：A、該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，平衡常數(shù)降低，故平衡后升高溫度，平衡常數(shù)＜400，故A錯誤；
B、由表中數(shù)據(jù)可知，CH₃OH的起始濃度為0.8mol/L+2×1.24mol/L=3.28mol/L，令平衡后c（CH₃OCH₃）=xmol/L，根據(jù)方程式可知平衡時c（CH₃OH）=（3.28-2x）mol/L，c（H₂O）=xmol/L，所以$\frac{{x}^{2}}{（3.28-2x）^{2}}$=400，解得x=1.6mol/L，故B正確；
C、反應(yīng)混合物的總能量減少等于反應(yīng)放出的熱量，由B中可知，平衡時后c（CH₃OCH₃）=1.6mol/L，所以平衡時n（CH₃OCH₃）=1.6mol/L×1L=1.6mol，由熱化學(xué)方程式可知反應(yīng)放出的熱量為25kJ/mol×1.6mol=40kJ，故平衡時，反應(yīng)混合物的總能量減少40kJ，故C正確；
D、平衡時，再加入與起始等量的CH₃OH，等效為增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，與原平衡等效，平衡后CH₃OH轉(zhuǎn)化率不變，故D錯誤．
故選BC．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算與影響因素、化學(xué)平衡移動、等效平衡、化學(xué)反應(yīng)中能量變化等，難度中等，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算、判斷反應(yīng)進(jìn)行方向是考查的趨勢．