Question

（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1L密閉容器中加入0.02mol 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．（寫出計(jì)算步驟）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線

專題：

分析：（1）利用蓋斯定律構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式并求焓變；
（2）由圖象根據(jù)升溫和增壓分別判斷C₂H₄的平衡轉(zhuǎn)化率變化；
（3）提高乙烯的轉(zhuǎn)化率，可以使平衡正向移動(dòng)，但不能增加乙烯的量；
（4）根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式結(jié)合三行式進(jìn)行計(jì)算即可．

解答： 解：（1）已知：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，
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，
故答案為：-45.5 kJ?mol^-1；
（2）（a）反應(yīng)C₂H₄ （g）+H₂O（g）?C₂H₅OH（g）△H=-45.5 kJ?mol^-1，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，C₂H₄的平衡轉(zhuǎn)化率降低，
故答案為：其他條件相同，溫度升高，C₂H₄的平衡轉(zhuǎn)化率降低；
（b）反應(yīng)C₂H₄ （g）+H₂O（g）?C₂H₅OH（g）△H=-45.5 kJ?mol^-1為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，C₂H₄的平衡轉(zhuǎn)化率增大，
故答案為：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，乙烯的轉(zhuǎn)化率減小，故A錯(cuò)誤；
B．分離出乙醇，平衡正向移動(dòng)，乙烯的轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；
C．加催化劑，不影響化學(xué)平衡，乙烯的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯(cuò)誤；
故答案為：B；  
（4）①K=

c(CO2)

c(CO)

，平衡常數(shù)K=0.25，n（CO）：n（CO₂）=

1

0.25

，即n（CO）：n（CO₂）=4：1，故答案為：4：1；
②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%，即反應(yīng)的FeO為0.02mol×50%=0.01mol，則
                      FeO（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=

c(CO2)

c(CO)

=

0.01

x-0.01

=0.25，解得x=0.05，
答：x的值為0.05．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及化學(xué)平衡計(jì)算、蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡移動(dòng)影響因素等，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重分析能力及計(jì)算能力的考查，把握化學(xué)反應(yīng)原理及圖象、流程的分析為解答的關(guān)鍵，題目難度中等．