Question

（16分）（1）乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯直接水合法生產(chǎn)。

已知：甲醇脫水反應(yīng)①2CH3OH(g) ＝ CH3OCH3(g)＋H2O(g)?△H1＝－23.9KJ·mol－1

甲醇制烯烴反應(yīng)②2CH3OH(g) ＝ C2H4 (g)＋2H2O(g)?△H2＝－29.1KJ·mol－1

乙醇異構(gòu)化反應(yīng)③CH3CH2OH(g) ＝ CH3OCH3(g))? △H3＝+50.7KJ·mol－1

則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4 (g)＋H2O(g)C2H5OH(g) △H＝ ；

（2）乙烯氣相直接水合反應(yīng)，在其他條件相同時(shí)，分別測(cè)得C2H4的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)（P1、P2）下隨溫度變化的曲線如下圖。結(jié)合曲線歸納平衡轉(zhuǎn)化率-T曲線變化規(guī)律：

(a) ；

(b) ；

（3）若要進(jìn)一步提高乙烯的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施有 。

A．增大乙烯的濃度 B．分離出乙醇 C．加催化劑

（4）已知t℃時(shí)，反應(yīng)FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常數(shù)K＝0.25。

①t℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO)：n(CO2)＝ 。

②若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%，求x的值。(寫(xiě)出計(jì)算步驟)

 

Answer 1

（16分（1）-45.5 kJ·mol－1(2分，錯(cuò)寫(xiě)或漏寫(xiě)單位扣1分，數(shù)值錯(cuò)，0分)

（2）(a)其他條件相同，溫度升高，C2H4的平衡轉(zhuǎn)化率降低；(2分，合理給分)

(b)其他條件相同，增大壓強(qiáng)， C2H4的平衡轉(zhuǎn)化率增大。(2分，合理給分)

（3）B （2分） （4）①4:1 (2分) ②0.05

【解析】

試題分析：（1）已知：甲醇脫水反應(yīng) ①2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H1=-23.9kJ?mol-1、甲醇制烯烴反應(yīng) ②2CH3OH（g）═C2H4（g）+2H2O（g）△H2=-29.1kJ?mol-1、乙醇異構(gòu)化反應(yīng) ③C2H5OH（g）═CH3OCH3（g）△H3=+50.7kJ?mol-1，根據(jù)蓋斯定律①-②-③可得：C2H4（g）+H2O（g）═C2H5OH（g）△H=（-23.9+29.1-50.7）kJ/mol＝－45.5kJ/mol；

（2）根據(jù)圖像的變化曲線可知：(a)其他條件相同，溫度升高，C2H4的平衡轉(zhuǎn)化率降低；(b)其他條件相同，增大壓強(qiáng)， C2H4的平衡轉(zhuǎn)化率增大。

（3）A．增大乙烯的濃度，平衡向正反應(yīng)方向堿性，但乙烯的轉(zhuǎn)化率降低，A錯(cuò)誤；B．分離出乙醇，降低生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向堿性，乙烯轉(zhuǎn)化率增大，B正確；C．加催化劑不能改變平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)化率不變，C錯(cuò)誤，答案選B。

（4）①已知t℃時(shí)，反應(yīng)FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常數(shù)K＝0.25，則反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO)：n(CO2)＝1/K＝1/0.25＝4：1；

②FeO(s) ＋ CO(g) Fe(s) ＋ CO2(g)

起始時(shí)物質(zhì)的量(mol) 0.02 x 0 0

變化的物質(zhì)的量(mol) 0.02×50% 0.01 0.01 0.01

平衡時(shí)物質(zhì)的量(mol) 0.01 x-0.01 0.01 0.01

根據(jù)平衡常數(shù)K=0.25得：

解得x=0.05

考點(diǎn)：考查蓋斯定律的應(yīng)用、外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響以及平衡常數(shù)的應(yīng)用與計(jì)算