Question

利用水煤氣合成清潔燃料二甲醚的熱化學(xué)方程式為：3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）+274kJ．
（1）某溫度時(shí)，將2mol CO和 3mol H₂充入2L的密閉容器中，經(jīng)10min反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得CO的濃度為0.2mol/L，則該時(shí)間內(nèi)v（H₂）=

 

．
（2）達(dá)到平衡后，改變某一條件使二甲醚的濃度增大，平衡常數(shù)K值可能的變化情況有

 

．
a．變大b．變小c．保持不變．
（3）該反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡后，為同時(shí)提高反應(yīng)速率和二甲醚的產(chǎn)量，可以采取的措施是

 

（至少填兩種）．
（4）達(dá)到平衡后，若壓縮容器體積至1L，請(qǐng)描述平衡發(fā)生移動(dòng)至達(dá)到新平衡的過(guò)程中CO濃度的變化情況

 

．

Answer 1

分析：（1）計(jì)算CO的濃度變化量，由方程式可知△c（H₂）=△c（CO），根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算v（H₂）；
（2）平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變平衡常數(shù)不變，根據(jù)平衡移動(dòng)判斷可能改變的條件，進(jìn)而確定平衡常數(shù)的變化；
（3）提高反應(yīng)速率和二甲醚的產(chǎn)量，改變條件應(yīng)使反應(yīng)速率增大且平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，結(jié)合反應(yīng)的特征與平衡移動(dòng)原理進(jìn)行解答；
（4）壓縮容器體積至1L，CO的濃度立即增大為0.4mol/L，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，然后逐漸減小，平衡移動(dòng)不會(huì)消除CO的濃度增大．

解答：解：（1）平衡時(shí)△c（CO）=

2mol

2L

-0.2mol/L=0.8mol/L，由方程式可知△c（H₂）=△c（CO）=0.8mol/L，所以v（H₂）=

0.8mol/L

10min

=0.08mol/（L?min），
故答案為：0.08mol/（L?min）；
（2）該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，若升高溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，二甲醚的濃度增大，平衡常數(shù)k增大，
該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，若增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，二甲醚的濃度增大，平衡常數(shù)k不變，
故答案為：ac；
（3）該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，若升高溫度，反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，二甲醚的產(chǎn)量增大，
該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，若增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，二甲醚的產(chǎn)量增大，
故答案為：升高溫度或增大壓強(qiáng)等；
（4）壓縮容器體積至1L，CO的濃度立即增大為0.4mol/L，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，然后逐漸減小，平衡移動(dòng)不會(huì)消除CO的濃度增大，至達(dá)到新平衡時(shí)濃度大于0.2mol/L，
故答案為：CO的濃度立即增大為0.4mol/L，然后逐漸減小，至達(dá)到新平衡時(shí)濃度大于0.2mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響因素等，（4）中注意對(duì)平衡移動(dòng)原理的理解，難度不大．