Question

（1）反应3Fe（s）+4H₂O（g）═Fe₃O₄（s）+4H₂（g），在一可变的容积的密闭容器中进行，试回答：
①增加Fe的量，其正反应速率的变化是

不变

（填增大、不变、减小，以下相同）
②将容器的体积缩小一半，其正反应速率

增大

，逆反应速率

增大

．
③保持体积不变，充入N₂使体系压强增大，其正反应速率

不变

，逆反应速率

不变

．
④保持压强不变，充入N₂使容器的体积增大，其正反应速率

减小

．
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）；△H=-90.8kJ?mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）；△H=-23.5kJ?mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）；△H=-41.3kJ?mol^-1
总反应：3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂ （g）的△H=

-246.4kJ?mol^-1

；
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是

ce

（填字母代号）．
a．高温高压          b．加入催化剂        c．减少CO₂的浓度
d．增加CO的浓度    e．分离出二甲醚
已知反应②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）某温度下的平衡常数为400．此温度下，在密闭容器中加入CH₃OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
浓度/（mol?L-1）	0.44	0.6	0.6

比较此时正、逆反应速率的大小：v_正

＞

 v_逆 （填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析：（1）①改变纯固体的量，对反应速率无影响；
②将容器的体积缩小一半，气体的浓度变大，反应速率加快；
③保持体积不变，充入N₂使体系压强增大，反应体系中各物质的浓度不变；
④保持压强不变，充入N₂使容器的体积增大，反应体系中气体的浓度减小；
（2）利用盖斯定律可知，①×2+②+③可得3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂ （g）；
要提高CO的转化率，可使化学平衡正向移动，但增大CO的浓度平衡正向移动时CO的转化率减小；
利用Q与K的关系判断化学反应进行的方向，从而确定反应速率的关系．

解答：解：（1）①改变纯固体的量，对反应速率无影响，则增加Fe的量，其正反应速率不变，故答案为：不变；
②将容器的体积缩小一半，气体的浓度变大，反应速率加快，则正逆反应速率均增大，故答案为：增大；增大；
③保持体积不变，充入N₂使体系压强增大，反应体系中各物质的浓度不变，则正逆反应速率不变，故答案为：不变；不变；
④保持压强不变，充入N₂使容器的体积增大，反应体系中气体的浓度减小，则正反应速率减小，故答案为：减小；
（2）由①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）；△H=-90.8kJ?mol^-1，
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）；△H=-23.5kJ?mol^-1，
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）；△H=-41.3kJ?mol^-1，
利用盖斯定律可知①×2+②+③可得3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂ （g），
则△H=（-90.8kJ/mol）×2+（-23kJ/mol）+（-41.3kJ/mol）=-246.4kJ?mol^-1，
3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂ （g）中，要提高CO的转化率，则反应应正向移动，
a．该反应为放热反应，高温时反应逆向移动，高压时正向移动，则转化率可能增大，也可能减小，故a不选；          
b．加入催化剂，对平衡移动无影响，则CO的转化率不变，故b不选；        
c．减少CO₂的浓度，化学平衡正向移动，则CO的转化率提高，故c选；
d．增加CO的浓度，平衡正向移动，但CO的转化率减小，故d不选；    
e．分离出二甲醚，化学平衡正向移动，则CO的转化率提高，故e选；
即ce能提高CO的转化率；
反应②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）某温度下的平衡常数为400，
由表格中的数据可知Q=

0.6×0.6

(0.44)2

=1.86＜400，则反应向正反应方向进行，所以v_正＞v_逆，
故答案为：-246.4kJ?mol^-1；ce；＞．

点评：本题考查化学反应速率的影响因素、化学平衡的影响因素、平衡常数的计算、反应热的计算等，综合性较强，注重对常考查点的考查，题目难度中等．