Question

2．已知：已知：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-25kJ/mol，某温度下的平衡常数为400．此温度下，在1L的密闭容器中加入CH₃OH，反应到不同时刻测得各组分的物质的量浓度如下表，下列说法正确的是（　　）

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
t1	0.8	1.24	1.24
t2	0.08	1.6	1.6

• A． 平衡后升高温度，平衡常数＞400
• B． t₂时刻反应达到平衡状态
• C． 平衡时，反应混合物的总能量减少20kJ
• D． 平衡时，再加入与起始等量的CH₃OH，达新平衡后CH₃OH转化率增大

Answer 1

分析 A．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应进行，平衡常数降低；
B．由表中数据，代入Qc=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）•c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{H}_{3}OH）}$计算；
C．反应混合物的总能量减少等于反应放出的热量，根据B计算中可知生成的n（CH₃OCH₃），结合热化学方程式计算放出的热量；
D．平衡时，再加入与起始等量的CH₃OH，等效为增大压强，反应前后气体的物质的量不变，与原平衡等效，平衡后CH₃OH转化率不变．

解答 解：A．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应进行，平衡常数降低，故平衡后升高温度，平衡常数＜400，故A错误；
B．由表中数据可知，t₂时刻CH₃OH的浓度为0.08mol/L，CH₃OCH₃的浓度为1.6mol/L，H₂O的浓度为1.6mol/L，所以Qc=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）•c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{H}_{3}OH）}$=$\frac{1.6×1.6}{0.0{8}^{2}}$=400=K，说明反应达到平衡状态，故B正确；
C．反应混合物的总能量减少等于反应放出的热量，由B中可知，平衡时后c（CH₃OCH₃）=1.6mol/L，所以平衡时n（CH₃OCH₃）=1.6mol/L×1L=1.6mol，由热化学方程式可知反应放出的热量为25kJ/mol×1.6mol=40kJ，故平衡时，反应混合物的总能量减少40kJ，故C错误；
D．平衡时，再加入与起始等量的CH₃OH，等效为增大压强，反应前后气体的物质的量不变，与原平衡等效，平衡后CH₃OH转化率不变，故D错误．
故选B．

点评 本题考查化学平衡常数的有关计算与影响因素、化学平衡移动、等效平衡、化学反应中能量变化等，难度中等，根据化学平衡常数进行计算、判断反应进行方向是考查的趋势．