（1）CO和H2可以合成二甲醚，化学方程式为3CO（g）+3H2（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H＜0．如果上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应（选填编号）．A．一定向正反应方向移动

Question

（1）CO和H₂可以合成二甲醚，化学方程式为3CO（g）+3H₂（g）⇌CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H＜0． 如果上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应______（选填编号）．
A．一定向正反应方向移动       B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
C．一定向逆反应方向移动       D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
（2）一定条件下，可以由CO₂（g）和H₂（g）合成CH₄（g），同时还生成H₂O（g）．
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充人一定量的CO₂和H₂，在300℃时发生上述反应，10min达到平衡时部分物质的浓度如下图1所示：

用CH₄表示达到平衡时的反应速率______，该温度下的平衡常数等于______．
②图2表示H₂在建立平衡过程中的速率时间图，若现在20min时扩大容器体积，并在30min时又达到状态，请在图2中画出H₂的逆反应方向速率时间图象．
（3）有人提出设计反应2CO═2C+O₂（△H＞0）来消除CO的污染，请判断该反应能否自发______（填“能”或“不能”），理由是______．

Answer 1

（1）化学方程式为3CO（g）+3H₂（g）⇌CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H＜0． 如果上述反应方程式的平衡常数K值变大，说明平衡正向进行，平衡常数随温度变化，改变条件是降低温度，反应速率减小；
A．分析可知反应一定向正反应方向移动，故A正确；      
B．在平衡移动时正反应速率先减小后增大，故B错误；
C．分析可知平衡正向进行，故C错误；       
D．改变条件是降低温度，平衡正向进行，反应速率减小，在平衡移动时逆反应速率先减小后增大，故D正确；
故答案为：AD；
（2）①平衡状态c（H₂）=c（CH₄）=0.8mol/L，c（CO₂）=0.2mol/L；
               CO₂（g）+4H₂（g）⇌CH₄（g）+2H₂O（g）
起始量（mol/L） 1.0      4.0       0        0
变化量（mol/L） 0.8      3.2       0.8      1.6
平衡量（mol/L） 0.2      0.8       0.8      1.6
用CH₄表示达到平衡时的正反应速率=(0.8mol/L)/(10min)=0.08 mol•L^-1•min^-1；
平衡常数K=(0.8×1．62)/(0.2×0．84)=25；
故答案为：0.08 mol•L^-1•min^-1；25；
②CO₂（g）+4H₂（g）⇌CH₄（g）+2H₂O（g），反应是气体体积减小的反应，在20min时扩大容器体积，减小压强，反应速率减小，正逆反应速率减小，正反应速率减小的多，反应逆向进行，逆反应速率减小的小，随反应进行氢气逆反应速率减小最后达到平衡状态，氢气的逆反应速率如右图；
故答案为：；
（3）反应2CO=2C+O₂（△H＞0、△S＜0），则△G=△H-T•△S＞0，反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行；
故答案为：不可能；△H＞0吸热且△S＜0 或依据△G判断