Question

已知反應：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)。某溫度下的平衡常數(shù)為400。在此溫度下，向密閉容器中加入一定量CH3OH，反應到5 min時測得各組分的濃度如表所示：

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
濃度/mol·L－1	0.44	0.6	0.6

(1)該反應在低溫下(此時水為液態(tài))能自發(fā)進行，則該反應的ΔH______0(填“＞”、“＜”或“＝”，下同)。

(2)比較此時正、逆反應速率的大�。簐正______v逆。

(3)前5 min時，用CH3OCH3表示該反應的速率為________________。

(4)再過一段時間后，反應達到平衡狀態(tài)。能判斷該反應已達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________(填字母)。

A．容器中壓強不變

B．混合氣體中c(CH3OH)不變

C．v生成(CH3OH)＝2v消耗(H2O)

D．c(CH3OCH3)＝c(H2O)

(5)達到平衡狀態(tài)時，CH3OH的轉(zhuǎn)化率為__________。

Answer 1

答案　(1)＜　(2)＞　(3)0.12 mol·L－1·min－1　(4)B　(5)97.6%

解析　(1)該反應在低溫下能自發(fā)進行，且ΔS＜0，故可知ΔH＜0。(2)此時的濃度商Q＝≈1.86＜K，反應正向進行，故v  正＞v 逆。(3)用CH3OCH3表示該反應的速率為＝0.12 mol·L－1·min－1。(4)判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)：一是v正＝v逆，C選項中生成CH3OH時是逆向進行，消耗H2O也是逆向進行，不能判斷；二是各組分的濃度保持不變，但不一定相等，故選項B可以判斷，而選項D不可以判斷；三是特殊情況，該反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，容器內(nèi)壓強始終不變，故壓強不變不能作為判斷依據(jù)。(5)由表中數(shù)據(jù)得，起始時c(CH3OH)＝0.44 mol·L－1＋0.6 mol·L－1×2＝1.64 mol·L－1。設達到平衡狀態(tài)時H2O的濃度為x mol·L－1，根據(jù)“三段式”可得平衡時CH3OH、CH3OCH3、H2O的濃度分別為(1.64－2x)mol·L－1、x mol·L－1、x mol·L－1，故有K＝＝400，解得x＝0.8，則CH3OH的轉(zhuǎn)化率為×100%≈97.6%。