Question

某溫度下，反應2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）的平衡常數為400，此溫度下，在容積一定的密閉容器中加入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） 0.44 0.6 0.6 下列說法不正確的是（　　）

A．平衡時CH₃OH的轉化率大于80%

B．此時逆反應速率小于正反應速率

C．平衡時CH₃OH的濃度為0.04 mol/L

D．CH₃OH的起始濃度為1.04 mol/L

Answer 1

分析：由反應2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）可知起始時CH₃OH的濃度為0.44mol/L+2×0.6mol/L=1.64mol/L，
反應到某時刻時濃度商Q=

c(H2O)c(CH3OCH3)

c2(CH3OH)

=

0.6mol/L×0.6mol/L

(0.44mol/L)2

=1.86＜400，反應未達到平衡狀態，向正反應方向移動，
設平衡時轉化的濃度為x，則
       2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
起始：1.64mol/L          O          0
轉化：x                   0.5x       0.5x
平衡：1.64mol/L-x        0.5x       0.5x
則

0.5x×0.5x

(1.64mol/L-X)2

=400，x=1.6mol/L，
以此解答該題．

解答：解：由反應2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）可知起始時CH₃OH的濃度為0.44mol/L+2×0.6mol/L=1.64mol/L，
反應到某時刻時濃度商Q=

c(H2O)c(CH3OCH3)

c2(CH3OH)

=

0.6mol/L×0.6mol/L

(0.44mol/L)2

=1.86＜400，反應未達到平衡狀態，向正反應方向移動，
設平衡時轉化的濃度為x，則
       2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
起始：1.64mol/L          O          0
轉化：x                   0.5x       0.5x
平衡：1.64mol/L-x        0.5x       0.5x
則

0.5x×0.5x

(1.64mol/L-X)2

=400，x=1.6mol/L，
A．平衡時CH₃OH的轉化率為

1.6

1.64

×100%=97.6%，平衡時CH₃OH的轉化率大于80%，故A正確；
B．反應到某時刻時濃度商Q=

c(H2O)c(CH3OCH3)

c2(CH3OH)

=

0.6mol/L×0.6mol/L

(0.44mol/L)2

=1.86＜400，反應未達到平衡狀態，向正反應方向移動，則正反應速率大于逆反應速率，故B正確；
C．設平衡時轉化的濃度為x，則
       2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
起始：1.64mol/L          O          0
轉化：x                 0.5x       0.5x
平衡：1.64mol/L-x        0.5x       0.5x
則

0.5x×0.5x

(1.64mol/L-X)2

=400，x=1.6mol/L，
平衡時CH₃OH的濃度為1.64mol/L-1.6mol/L=0.04mol/L，故C正確；
D．由反應2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）可知起始時CH₃OH的濃度為0.44mol/L+2×0.6mol/L=1.64mol/L，故D錯誤；
故選D．

點評：本題考查化學平衡的計算，題目難度中等，計算某時刻的濃度商，把握平衡常數的含義與運用是解答該題的關鍵之處，答題時注意領悟該題．