题目内容
二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用水煤气合成二甲醚，总反应为：3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ/mol
（1）在一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是 （填字母代号）．
a．降低温度 b．加入催化剂 c．缩小容器体积 d．增加H2的浓度 e．增加CO的浓度
（2）该反应的化学平衡常数表达式K= ．温度升高平衡常数 （填“变大”、“变小”、“不变”）
（3）在一体积可变的密闭容器中充入3mol H2、3mol CO、1mol CH3OCH3、1mol CO2，在一定温度和压强下发生反应：3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g），经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍．
问：①反应开始时正、逆反应速率的大小：v（正） v（逆）（填“＞”“＜”或“=”），理由是 ．
②平衡时n（CH3OCH3）= ，平衡时CO的转化率为 ．
③在该反应条件下能判断反应达到化学平衡状态的依据是 （填编号）．
A．v（CO）=3v（CO2） B．生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2
C．c（CO2）=c（CO） D．混合气体的平均相对分子质量不变
E．气体的密度不再改变 F．气体的总质量不再改变．
（1）在一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是
a．降低温度 b．加入催化剂 c．缩小容器体积 d．增加H2的浓度 e．增加CO的浓度
（2）该反应的化学平衡常数表达式K=
（3）在一体积可变的密闭容器中充入3mol H2、3mol CO、1mol CH3OCH3、1mol CO2，在一定温度和压强下发生反应：3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g），经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍．
问：①反应开始时正、逆反应速率的大小：v（正）
②平衡时n（CH3OCH3）=
③在该反应条件下能判断反应达到化学平衡状态的依据是
A．v（CO）=3v（CO2） B．生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2
C．c（CO2）=c（CO） D．混合气体的平均相对分子质量不变
E．气体的密度不再改变 F．气体的总质量不再改变．
考点：化学平衡的影响因素,化学平衡常数的含义,化学平衡状态的判断
专题：化学平衡专题
分析：（1）改变条件增大反应速率，可以采取加入催化剂、升温、加压、增大浓度等措施，且提高CO的转化率应使平衡向正反应方向移动，结合平衡移动原理分析解答；
（2）依据平衡常数概念写出表达式，反应是放热反应，升温，平衡逆向进行，平衡常数减小；
（3））①平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍，说明混合气体总的物质的量减小，反应向正反应方向进行；
②设平衡时CH3OCH3的物质的量变化量为xmol，利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量，由平衡时密度可知，平衡后混合气体的物质的量为起始时的
，据此列方程计算解答；
③化学平衡的标志是正逆反应速率相同，个组分含量保持不变分析判断选项；
（2）依据平衡常数概念写出表达式，反应是放热反应，升温，平衡逆向进行，平衡常数减小；
（3））①平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍，说明混合气体总的物质的量减小，反应向正反应方向进行；
②设平衡时CH3OCH3的物质的量变化量为xmol，利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量，由平衡时密度可知，平衡后混合气体的物质的量为起始时的
| 1 |
| 1.6 |
③化学平衡的标志是正逆反应速率相同，个组分含量保持不变分析判断选项；
解答：
解：（1）a．正反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，但反应速率减小，故a错误；
b．加入催化剂，反应速率增大，不影响平衡移动，CO的转化率不变，故b错误；
c．正反应为气体体积减小的反应，缩小容器体积，压强增大，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故c正确；
d．增加H2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应移动，CO的转化率增大，故d正确；
e．增加CO的浓度，反应速率增大，平衡向正反应移动，但CO的转化率减小，故e错误；
故答案为：cd；
（2）3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ/mol，反应的平衡常数为：K=
； 反应是放热 反应，升温，平衡逆向进行，平衡常数减小；
故答案为：
，变小；
（3）①平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍，同温同压下体积缩小密度增大，正反应方向混合气体总的物质的量减小，故反应向正反应方向进行，故反应速率V（正）＞V（逆），
故答案为：＞；同温同压下体积缩小密度增大，反应正向进行混合气体总的物质的量减小；
②由平衡时密度可知，平衡后混合气体的物质的量为起始时的
，平衡时总物质的量为（3mol+3mol+1mol+1mol）×
=5mol，
设平衡时CH3OCH3的物质的量变化量为xmol，则：
3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）
开始（mol）：3 3 1 1
变化（mol）：3x 3x x x
平衡（mol）：3-3x 3-3x 1+x 1+x
所以，3-3x+3-3x+1+x+1+x=5，解得x=0.75
故平衡时n（CH3OCH3）=1mol+0.75mol=1.75mol，
平衡时CO的转化率=
×100%=75%，
故答案为：1.75mol；75%；
③3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g），反应是气体体积减小的反应
A．依据反应速率之比等于化学方程式计量数之比，v（CO）=3v（CO2）是表示正反应速率之比，表明反应正向进行，不能证明反应达到平衡状态，故A错误；
B．生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2，表明反应正向进行，不能证明反应达到平衡，故B错误；
C．反应速率之比等于化学方程式计量数之比，c（CO2）=c（CO），和起始量变化量有关，不能证明反应达到平衡状态，故C错误；
D．反应前后气体质量不变，气体物质的量减小，反应过程中混合气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡状态，故D正确；
E．体积可变的密闭容器中，气体质量不变，体积发生变化，所以气体的密度不再改变，说明反应达到平衡状态，故E正确；
F．密闭容器中气体质量始终不变，气体的总质量不再改变不能说明反应达到平衡状态，故F错误；
故答案为：D E；
b．加入催化剂，反应速率增大，不影响平衡移动，CO的转化率不变，故b错误；
c．正反应为气体体积减小的反应，缩小容器体积，压强增大，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故c正确；
d．增加H2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应移动，CO的转化率增大，故d正确；
e．增加CO的浓度，反应速率增大，平衡向正反应移动，但CO的转化率减小，故e错误；
故答案为：cd；
（2）3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ/mol，反应的平衡常数为：K=
| c(CH3OCH3)c(CO2) |
| c3(H2)c3(CO) |
故答案为：
| c(CH3OCH3)c(CO2) |
| c3(H2)c3(CO) |
（3）①平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍，同温同压下体积缩小密度增大，正反应方向混合气体总的物质的量减小，故反应向正反应方向进行，故反应速率V（正）＞V（逆），
故答案为：＞；同温同压下体积缩小密度增大，反应正向进行混合气体总的物质的量减小；
②由平衡时密度可知，平衡后混合气体的物质的量为起始时的
| 1 |
| 1.6 |
| 1 |
| 1.6 |
设平衡时CH3OCH3的物质的量变化量为xmol，则：
3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）
开始（mol）：3 3 1 1
变化（mol）：3x 3x x x
平衡（mol）：3-3x 3-3x 1+x 1+x
所以，3-3x+3-3x+1+x+1+x=5，解得x=0.75
故平衡时n（CH3OCH3）=1mol+0.75mol=1.75mol，
平衡时CO的转化率=
| 0.75mol×3 |
| 3mol |
故答案为：1.75mol；75%；
③3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g），反应是气体体积减小的反应
A．依据反应速率之比等于化学方程式计量数之比，v（CO）=3v（CO2）是表示正反应速率之比，表明反应正向进行，不能证明反应达到平衡状态，故A错误；
B．生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2，表明反应正向进行，不能证明反应达到平衡，故B错误；
C．反应速率之比等于化学方程式计量数之比，c（CO2）=c（CO），和起始量变化量有关，不能证明反应达到平衡状态，故C错误；
D．反应前后气体质量不变，气体物质的量减小，反应过程中混合气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡状态，故D正确；
E．体积可变的密闭容器中，气体质量不变，体积发生变化，所以气体的密度不再改变，说明反应达到平衡状态，故E正确；
F．密闭容器中气体质量始终不变，气体的总质量不再改变不能说明反应达到平衡状态，故F错误；
故答案为：D E；
点评：本题考查反应热计算、化学平衡影响因素、化学平衡计算等，难度中等，（3）中注意判断起始与平衡时混合气体总物质的量关系．
练习册系列答案
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等物质的量的下列物质完全燃烧时，消耗氧气的量最多的是（ ）
| A、C3H4 |
| B、C2H6 |
| C、C2H6O |
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下列有关化学平衡移动叙述，正确的是（ ）
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C、 可逆反应：2NO2?N2O4达平衡状态呈红棕色，加压（缩小体积）红棕色变深，NO2物质的量随时间变化曲线如图 |
D、 可逆反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0达平衡状态，升高温度，NH3体积分数随时间变化曲线如图 |
下列液体均处于25℃，有关叙述正确的是（ ）
| A、某物质的溶液pH＜7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐 | ||
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|
氢氧化钙在水中存在沉淀溶解平衡：Ca（OH）2（s）?Ca2++2OH-．在相同温度下，将足量氢氧化钙分别放入相同体积的下列溶液中，Ca2+的浓度最小的是（ ）
| A、0.1mol/L NaOH |
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| C、0.1mol/LBa（OH）2 |
| D、0.1mol/LCaCl2 |