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 | |
H2 | CO | |||
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;
d.保持容器的容积不变，充入1 mol 氦气,平衡不动,故d错误;
因此，本题正确答案是:b.
（5） 3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)
起始(mol) 8 8 0 0
变化(mol) 6 6 2 2
平衡(mol) 2 2 2 2
容器容积为2L，则平衡浓度均为1mol/L，平衡常数K=
=1,
若容器中含1 molL-1 H2、2 molL-1 CO、2 molL-1 CH3OCH3、3 molL-1 CO2，
则QC=
= 0.75<K,所以，此时平衡正向移动，故v正>v逆。
