Question

（1）反應3Fe（s）+4H₂O（g）═Fe₃O₄（s）+4H₂（g），在一可變的容積的密閉容器中進行，試回答：
①增加Fe的量，其正反應速率的變化是

不變

（填增大、不變、減小，以下相同）
②將容器的體積縮小一半，其正反應速率

增大

，逆反應速率

增大

．
③保持體積不變，充入N₂使體系壓強增大，其正反應速率

不變

，逆反應速率

不變

．
④保持壓強不變，充入N₂使容器的體積增大，其正反應速率

減小

．
（2）利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下：
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
總反應：3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂ （g）的△H=

-246.4kJ?mol^-1

；
一定條件下的密閉容器中，該總反應達到平衡，要提高CO的轉化率，可以采取的措施是

ce

（填字母代號）．
a．高溫高壓          b．加入催化劑        c．減少CO₂的濃度
d．增加CO的濃度    e．分離出二甲醚
已知反應②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）某溫度下的平衡常數為400．此溫度下，在密閉容器中加入CH₃OH，反應到某時刻測得各組分的濃度如下：

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

比較此時正、逆反應速率的大小：v_正

＞

 v_逆 （填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析：（1）①改變純固體的量，對反應速率無影響；
②將容器的體積縮小一半，氣體的濃度變大，反應速率加快；
③保持體積不變，充入N₂使體系壓強增大，反應體系中各物質的濃度不變；
④保持壓強不變，充入N₂使容器的體積增大，反應體系中氣體的濃度減��；
（2）利用蓋斯定律可知，①×2+②+③可得3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂ （g）；
要提高CO的轉化率，可使化學平衡正向移動，但增大CO的濃度平衡正向移動時CO的轉化率減��；
利用Q與K的關系判斷化學反應進行的方向，從而確定反應速率的關系．

解答：解：（1）①改變純固體的量，對反應速率無影響，則增加Fe的量，其正反應速率不變，故答案為：不變；
②將容器的體積縮小一半，氣體的濃度變大，反應速率加快，則正逆反應速率均增大，故答案為：增大；增大；
③保持體積不變，充入N₂使體系壓強增大，反應體系中各物質的濃度不變，則正逆反應速率不變，故答案為：不變；不變；
④保持壓強不變，充入N₂使容器的體積增大，反應體系中氣體的濃度減小，則正反應速率減小，故答案為：減小；
（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，
利用蓋斯定律可知①×2+②+③可得3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂ （g），
則△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的轉化率，則反應應正向移動，
a．該反應為放熱反應，高溫時反應逆向移動，高壓時正向移動，則轉化率可能增大，也可能減小，故a不選；          
b．加入催化劑，對平衡移動無影響，則CO的轉化率不變，故b不選；        
c．減少CO₂的濃度，化學平衡正向移動，則CO的轉化率提高，故c選；
d．增加CO的濃度，平衡正向移動，但CO的轉化率減小，故d不選；    
e．分離出二甲醚，化學平衡正向移動，則CO的轉化率提高，故e選；
即ce能提高CO的轉化率；
反應②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）某溫度下的平衡常數為400，
由表格中的數據可知Q=

0.6×0.6

(0.44)2

=1.86＜400，則反應向正反應方向進行，所以v_正＞v_逆，
故答案為：-246.4kJ?mol^-1；ce；＞．

點評：本題考查化學反應速率的影響因素、化學平衡的影響因素、平衡常數的計算、反應熱的計算等，綜合性較強，注重對�？疾辄c的考查，題目難度中等．