Question

1．某溫度下，向體積為2L的密閉容器中加入CH₃OH，發生反應2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-25kJ•mol^-1，反應過程中測定的部分數據見下表．已知該溫度下反應的平衡常數K=400，下列說法正確的是（　　）

反應時間/min	n（CH3OH）/mol	n（CH3OCH3）/mo
0	2.05	0
t1		0.6
t2	0.05

• A． 反應在t₂ min時v_正≠v_逆
• B． 反應達到平衡時，放出的熱量為50 kJ
• C． 反應在t₁ min內的平均速率為v（CH₃OH）=$\frac{0.6}{{t}_{1}}$mol•L^-1•min^-1
• D． 若反應達到平衡后，縮小容器體積，$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）}{c（C{H}_{3}OH）}$變大

Answer 1

分析 A．計算反應在t₂ min時的濃度商，與平衡常數進行比較回答；
B．根據平衡常數進行計算生成CH₃OCH₃的物質的量，進而計算放出的熱量；
C．根據v=$\frac{△c}{△t}$進行計算；
D．反應前后氣體的體積保持不變，故改變壓強對平衡無影響．

解答 解：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-25kJ•mol^-1，
A．反應在t₂ min時，CH₃OH的物質的量濃度為$\frac{0.05mol}{2L}$=0.025mol/L，參加反應的CH₃OH的物質的量濃度為$\frac{2.05-0.05}{2}$=1mol/L，故CH₃OCH₃的物質的量濃度為$\frac{1mol/L}{2}$=0.5mol/L，H₂O的物質的量濃度為0.5mol/L，故Qc=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）•c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{H}_{3}OH）}$=$\frac{0.5×0.5}{0.025×0.025}$=400=K，故v_正=v_逆，故A錯誤；
B．令平衡后c（CH₃OCH₃）=xmol/L，根據方程式可知平衡時c（CH₃OH）=（$\frac{2.05}{2}$-2x）=（1.025-2x）mol/L，c（H₂O）=xmol/L，平衡常數K=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）•c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{H}_{3}OH）}$=$\frac{x×x}{（1.025-2x）^{2}}$=400，解得x=0.5，則放出的熱量為0.5mol/L×2L×25kJ•mol^-1=25kJ，故B錯誤；
C．反應在t₁ min內，生成CH₃OH的物質的量為0.6×2=1.2mol，故v（CH₃OH）=$\frac{\frac{1.2mol}{2L}}{{t}_{1min}}$=$\frac{0.6}{{t}_{1}}$mol•L^-1•min^-1，故C正確；
D．縮小容器體積，壓強增大，平衡不發生移動，故$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）}{c（C{H}_{3}OH）}$保持不變，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查化學平衡常數的有關計算與影響因素、化學平衡移動、化學反應中能量變化等，難度中等，根據化學平衡常數進行計算、判斷反應進行方向是考查的趨勢．