[题目]工业上以CO为原料生产二甲醚的反应为:3H2 CH3OCH3(g)+CO2(g) △H＝a kJmol-1 T℃时.起始时在恒容密闭容器中加入一定量的H2和CO.实验内容和结果如下表和下图所示.实验序号容器体积起始物质的量达平衡时放出热量H2COⅠ2L8mol8mol494 kJⅡ2L4mol4mol--(1)上述反应平衡常数K的表达式为 .(2)由题意可知.a� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】工业上以CO为原料生产二甲醚的反应为：3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g) △H＝a kJmol-1 T℃时，起始时在恒容密闭容器中加入一定量的H2和CO，实验内容和结果如下表和下图所示。

实验序号	容器体积	起始物质的量		达平衡时放出热量
实验序号	容器体积	H2	CO	达平衡时放出热量
Ⅰ	2L	8mol	8mol	494 kJ
Ⅱ	2L	4mol	4mol	——

（1）上述反应平衡常数K的表达式为_____。

（2）由题意可知，a＝______，b________1(填“＞”、“＜”或“＝”)。

（3）实验Ⅰ中，反应前10 min内的平均速率v(H2)＝_____。

（4）下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是______ (填写序号字母)。

a．及时分离出CH3OCH3气体b．保持容器的容积不变，再充入1 mol CO和1 mol H2

c．适当升高温度 d．保持容器的容积不变，充入1 mol 氦气

（5）T℃时，若容器中含1 molL-1 H2、2 molL-1 CO、2 molL-1 CH3OCH3、3 molL-1 CO2，则此时v正________v逆(填“＞”、“＜”或“＝”)。

【答案】）-247 < 0.3mol·L-1·min-1 b >

【解析】(1)根据化学平衡和平衡常数概念书写表达式,图象分析反应是放热反应,温度降低,平衡正向进行;
(2) 实验Ⅰ中，

3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g) △H＝a kJmol-1 ，

起始(mol) 8 8 0 0

变化(mol) 6 6 2 2

平衡(mol) 2 2 2 2

反应放出的热与物质的量成正比，则有：2：（-494）=1：a，解得a=-247 ；

实验Ⅱ和实验Ⅰ相比，等温等容，反应物浓度减半，相当于减小压强，平衡左移，所以实验Ⅱ达到平衡时，CH3OCH3(g)的物质的量比1要小，即b<1；

(3)根据化学反应速率△V=计算二氧化碳表示的反应速率,结合反应速率之比等于化学方程式计量数之比计算氢气反应速率;
(4)根据影响化学反应速率因素,平衡影响因素的理解,移动原理的分析判断.

（5）根据浓度商和平衡常数相对大小判断。

详解:(1)3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)平衡常数表达式为：,图象分析反应是放热反应,温度降低,平衡正向进行,平衡常数增大;
因此，本题正确答案是: ;

(2) 实验Ⅰ中，

3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g) △H＝a kJmol-1 ，

起始(mol) 8 8 0 0

变化(mol) 6 6 2 2

平衡(mol) 2 2 2 2

根据反应热定义有：2：（-494）=1：a，解得a=-247 ；

实验Ⅱ和实验Ⅰ相比，等温等容，反应物浓度减半，相当于减小压强，平衡左移，所以实验Ⅱ达到平衡时，CH3OCH3(g)的物质的量比1要小，即b<1；

(3)图表数据分析计算二氧化碳化学反应速率

实验Ⅰ中，反应前10 min内的平均速率v(H2)＝0.3mol·L-1·min-1 ，

因此，本题正确答案是:0.3mol·L-1·min-1 ；
(4)根据影响化学反应速率因素,平衡影响因素的理解,移动原理的分析判断;下列条件能使上述反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的;
a.及时分离出CH3OCH3气体,生成物浓度减小,反应速率减小,平衡正向进行,故a错误;
b.保持容器的容积不变,再充入1 mol CO和1 mol H2,相当与增大压强,反应速率增大,平衡正向进行,所以b选项是正确的;
c.反应是放热反应,适当升高温度,反应速率增大,平衡逆向进行,故c错误;