Question

（16分）（1）乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法生产。

已知：甲醇脱水反应①2CH3OH(g) ＝ CH3OCH3(g)＋H2O(g)?△H1＝－23.9KJ·mol－1

甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g) ＝ C2H4 (g)＋2H2O(g)?△H2＝－29.1KJ·mol－1

乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g) ＝ CH3OCH3(g))? △H3＝+50.7KJ·mol－1

则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)＋H2O(g)C2H5OH(g) △H＝ ；

（2）乙烯气相直接水合反应，在其他条件相同时，分别测得C2H4的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下随温度变化的曲线如下图。结合曲线归纳平衡转化率-T曲线变化规律：

(a) ；

(b) ；

（3）若要进一步提高乙烯的转化率，可以采取的措施有 。

A．增大乙烯的浓度 B．分离出乙醇 C．加催化剂

（4）已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0.25。

①t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)＝ 。

②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，求x的值。(写出计算步骤)

 

Answer 1

（16分（1）-45.5 kJ·mol－1(2分，错写或漏写单位扣1分，数值错，0分)

（2）(a)其他条件相同，温度升高，C2H4的平衡转化率降低；(2分，合理给分)

(b)其他条件相同，增大压强， C2H4的平衡转化率增大。(2分，合理给分)

（3）B （2分） （4）①4:1 (2分) ②0.05

【解析】

试题分析：（1）已知：甲醇脱水反应 ①2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H1=-23.9kJ?mol-1、甲醇制烯烃反应 ②2CH3OH（g）═C2H4（g）+2H2O（g）△H2=-29.1kJ?mol-1、乙醇异构化反应 ③C2H5OH（g）═CH3OCH3（g）△H3=+50.7kJ?mol-1，根据盖斯定律①-②-③可得：C2H4（g）+H2O（g）═C2H5OH（g）△H=（-23.9+29.1-50.7）kJ/mol＝－45.5kJ/mol；

（2）根据图像的变化曲线可知：(a)其他条件相同，温度升高，C2H4的平衡转化率降低；(b)其他条件相同，增大压强， C2H4的平衡转化率增大。

（3）A．增大乙烯的浓度，平衡向正反应方向碱性，但乙烯的转化率降低，A错误；B．分离出乙醇，降低生成物浓度，平衡向正反应方向碱性，乙烯转化率增大，B正确；C．加催化剂不能改变平衡状态，转化率不变，C错误，答案选B。

（4）①已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0.25，则反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)＝1/K＝1/0.25＝4：1；

②FeO(s) ＋ CO(g) Fe(s) ＋ CO2(g)

起始时物质的量(mol) 0.02 x 0 0

变化的物质的量(mol) 0.02×50% 0.01 0.01 0.01

平衡时物质的量(mol) 0.01 x-0.01 0.01 0.01

根据平衡常数K=0.25得：

解得x=0.05

考点：考查盖斯定律的应用、外界条件对平衡状态的影响以及平衡常数的应用与计算