Question

甲醇是一種重要的有機(jī)化工原料，可用于制取甲醚．一定溫度下，在三個(gè)體積為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）．

容器	溫度（℃）	起始物質(zhì)的量（mol）	平衡物質(zhì)的量（mol）
編號(hào)		CH3OH（g）	CH3OCH3（g）	H2O（g）
Ⅰ	387	0.20	0.080	0.080
Ⅱ	387	0.40	a	B
Ⅲ	207	0.20	0.090	0.090

（1）容器I中的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)所需的時(shí)間

 

（填“大于”“小于”或等于）容器II中的．
（2）a=

 

（3）下列說法中能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

．（填字母）
A．容器中壓強(qiáng)不變      
B．混合氣體中c（CH₃OCH₃） 不變
C．混合氣體的密度不變  
D．單位時(shí)間內(nèi)生成CH₃OH與CH₃OCH₃的分子個(gè)數(shù)之比為2：1
（4）已知下面兩個(gè)反應(yīng)（m、n均大于0）：
反應(yīng)①：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-m kJ?mol^-1
反應(yīng)②：2CO（g）+4H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-n kJ?mol^-1
則下列m與n的關(guān)系中，正確的是

 

（填字母）．
A．n＞2m　　　  B．m＞2n　　  C.2m＞n 　　 D．m＞3n．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）溫度相同，濃度越大，反應(yīng)速率越大，達(dá)到平衡時(shí)所需的時(shí)間越少；
（2）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ溫度相同，反應(yīng)2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，Ⅰ、Ⅱ?qū)儆诘刃�平衡�?br />（3）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度、含量等不再發(fā)生變化，以及由此衍生的其它量不變，可由此進(jìn)行判斷；
（4）由蓋斯定律可計(jì)算．

解答： 解：（1）溫度相同，濃度越大，反應(yīng)速率越大，達(dá)到平衡時(shí)所需的時(shí)間越少，Ⅰ、Ⅱ反應(yīng)溫度相同，Ⅰ的濃度低，需要的時(shí)間長(zhǎng)，故答案為：大于；
（2）反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ溫度相同，反應(yīng)2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，Ⅰ、Ⅱ?qū)儆诘刃�平衡，Ⅱ的生成物量為Ⅰ�?span id="p5fc4on" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

0.40

0.20

=2倍，故a=0.08×2=0.16，b=0.08×2=0.16，
故答案為：0.160；
（3）A、反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)始終相等，所以壓強(qiáng)不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B、平衡后各組分濃度保持不變，c（CH₃OCH₃） 不變，說明各組分濃度都不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C、容器體積不變，據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，所以密度始終不變，所以密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；
D、單位時(shí)間內(nèi)生成CH₃OH與CH₃OCH₃的分子個(gè)數(shù)之比為2：1，說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；
故選BD；
（4）由反應(yīng)①：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-m kJ?mol^-1
反應(yīng)②2CO（g）+4H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-n kJ?mol^-1
根據(jù)②-2①得2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-（n-2m） kJ?mol^-1
由（2）知△H=-（n-2m） kJ?mol^-1＜0，故n＞2m，
故答案為：A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)的移動(dòng)以及平衡狀態(tài)的判斷、反應(yīng)熱大小判斷問題，難度一般，注意蓋斯定律的應(yīng)用．