Question

已知二甲醚是一種重要的清潔燃料，可以通過CH₃OH分子間脫水制得：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=23.5kJ?mol^-1．在T₁℃，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時間變化如圖所示．請回答下列問題：
（1）該條件下反應平衡常數表達式K=______．在T₁℃時，該反應的平衡常數為______，達到平衡時n（CH₃OH）：n（CH₃OCH₃）：n（H₂O）=______．
（2）相同條件下，若改變起始濃度，某時刻各組分濃度依次為c（CH₃OH）=0.4mol?L^-1、c（H₂O）=0.6mol?L^-1、c（CH₃OCH₃）=1.2mol?L^-1，此時正、逆反應速率的大小：v （正）______ v （逆）（填“＞”、“＜”或“=”），反應向______進行（填“正反應方向”或“逆反應方向”）．

Answer 1

（1）對于可逆反應2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）的平衡常數k=

c(CH3OCH3)?c(H2O)

c2(CH3OH)

，
由圖可知，在t₁min時到達平衡，平衡時CH₃OH、CH₃OCH₃、H₂O濃度分別為0.4mol/L、1mol/L、0.8mol/L，故平衡常數k=

c(CH3OCH3)?c(H2O)

c2(CH3OH)

=

1×0.8

0．42

=5，
體積相同，物質的量之比等于濃度之比，故n（CH₃OH）：n（CH₃OCH₃）：n（H₂O）=0.4mol/L：1mol/L：0.8mol/L=2：5：4，
故答案為：

c(CH3OCH3)?c(H2O)

c2(CH3OH)

，5，2：5：4；
（2）此時的濃度商Qc=

0.6×1.2

0．42

=4.5，小于平衡常數5，故反應向正反應進行，v （正）＞v （逆），
故答案為：＞，正反應方向．