Question

Ⅰ.在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应：CO₂(g) + H₂(g)  CO(g) + H₂O(g) 其平衡常数K和温度t的关系如下

（1）K的表达式为：______________；
（2）该反应的正反应为______________反应（“吸热”或“放热”）；
（3）能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是：_______________
A．容器中压强不变　　
B．混合气体中CO浓度不变
C．v(H₂)正 = v(H₂O)逆 　　
D．c(CO₂) = c(CO)　
（4）在850℃时，可逆反应：CO₂(g) + H₂(g)CO(g) + H₂O(g)，在该容器内各物质的浓度变化如下

计算：3min-4min达到平衡时CO的平衡浓度c3，要求写出简单的计算过程（c3精确到小数点后面三位数）。________________________________
Ⅱ.二甲醚（CH₃OCH₃）在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上以CO和H₂为原料生产CH₃OCH₃的新工艺主要发生三个反应

回答下列问题：
（5）新工艺的总反应为：3CO(g)+3H₂(g)CH₃OCH₃(g)+CO₂(g) ΔH 该反应ΔH=______________。
（6）增大压强，CH₃OCH₃的产率____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（7）原工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行，无反应③发生。新工艺中反应③的发生提高了CH₃OCH₃的产率，原因是_________________________。
（8）为了寻找合适的反应温度，研究者进行了一系列实验，每次实验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变，试验结果如下图CO转化率随温度变化的规律是_________________________________，原因是_________________________。

Answer 1

（1）
（2）放热
（3）BC
（4）设3min-4min达到平衡时CO、H₂O的平衡浓度为c3，则CO₂、H₂的平衡浓度分别为0.200-c3和0.300- c3，根据：K= c3·c3/[(0.200-c3)·(0.300-c3)]= 1得c3=0.120mol/L
（5）-247kJ/mol
（6）增大
（7）反应③消耗了反应②中的产物H₂O，使反应②的化学平衡向正反应方向移动，从而提高CH₃OCH₃的产率
（8）温度低于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而增大，温度高于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而减小（或“CO的转化率先增大，后减小”）；在较低温时，各反应体系均未达到平衡，CO的转化率主要受反应速率影响，随着温度的升高反应速率增大，CO的转化率也增大，在较高温时，各反应体系均已达到平衡，CO的转化率主要受反应限度影响，随着温度的升高平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小。