Question

（2013?兰州一模）乙醇是重要的化工原料和液体燃料，可以在一定条件下利用CO₂与H₂反应制取：
2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）△H＜0，请回答：
（1）在恒温、恒容的密闭容器中，下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是

bde

（填字母序号）．
a．生成1mol CH₃CH₂OH的同时，生成3mol H₂O
b．体系中各组份的物质的量浓度不随时间而变化
c．体系中混合气体的密度不随时间而变化
d．体系中气体的分子总数不随时间而变化
e．体系中的气体的总压强不随时间而变化
（2）上述反应的化学平衡常数的表达式为

c3(H2O)?c(CH3OH)

c2(CO2)?c6(H2)

．当温度T₁＞T₂时，化学平衡常数K₁

＜

K₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）在恒温、体积固定的某密闭容器中加入2mol CO₂和6mol H₂，达到平衡后测得CH₃CH₂OH为0.5mol，则H₂的转化率为

50%

，如果再向该容器充入1mol CO₂和3mol H₂，平衡会向

正向移动

（填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”），再次达到平衡时，CO₂的转化率会

增大

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）在工业生产中，可使H₂的转化率和化学反应速率同时提高的措施有

增大CO₂浓度或增大压强

 （写出一条合理措施即可）．
（5）已知：0.5mol 乙醇液体燃烧生成二氧化碳和水蒸气，放出的热量为617.1kJ/mol，又知H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.2kJ/mol，请写出乙醇液体完全燃烧生成液态水的热化学方程式

C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.8kJ/mol

．

Answer 1

分析：（1）反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，以及由此衍生的一些物理量为定值，由此结合选项进行判断；
（2）化学平衡常数指一定温度下，可逆反应到达平衡状态各生成浓度的系数次幂的乘积与各反应物浓度的系数次幂的乘积的比值，据此书写；
该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，平衡常数减小，据此判断；
（3）平衡后测得CH₃CH₂OH为0.5mol，根据方程式计算参加反应的氢气的物质的量，再根据转化率等于计算氢气的转化率；
如果再向该容器充入1mol CO₂和3mol H₂，恒温恒容下，等效为再原平衡的基础上增大压强，平衡向正反应移动，
反应物的转化率增大，据此解答；
（4）根据反应的特征，改变条件加快反应速率，同时平衡向正反应移动，结合外界条件对平衡移动影响解答，注意不能只增大氢气的浓度；
（4）先求出1mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量，再根据书写热化学方程式的方法书写；

解答：解：（1）a．生成1mol CH₃CH₂OH的同时，生成3mol H₂O，都表示正反应速率，二者始终按1：3进行，不能说明到达平衡，故a错误；
b．可逆反应到达平衡时，各组分的物质的量不变，体系中各组份的物质的量浓度不随时间而变化，说明到达平衡，故b正确；
c．反应混合气体的总质量不变，容器的体积不变，密度始终不变，体系中混合气体的密度不随时间而变化，不能说明到达平衡，故c错误；
d．随反应进行混合气体总的物质的量减小，体系中气体的分子总数减少，体系中气体分子总数不随时间而变化，说明到达平衡，故d正确；
e．随反应进行混合气体总的物质的量减小，恒温恒容下，混合气体的总压强降低，体系中的气体的总压强不随时间而变化，说明到达平衡，故e正确；
故答案为：bde；
（2）可逆反应2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）的平衡常数k=

c3(H2O)?c(CH3OH)

c2(CO2)?c6(H2)

，
该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，平衡常数减小，即温度越高，平衡常数越小，温度T₁＞T₂，故K₁＜K₂，故答案为：

c3(H2O)?c(CH3OH)

c2(CO2)?c6(H2)

，＜；
（3）平衡后测得CH₃CH₂OH为0.5mol，根据方程式可知参加反应的氢气的物质的量为0.5mol×6=3mol，故氢气的转化率为

3mol

6mol

×100%=50%，
如果再向该容器充入1mol CO₂和3mol H₂，恒温恒容下，等效为再原平衡的基础上增大压强，平衡向正反应移动，CO₂的转化率增大，
故答案为：50%，正向移动，增大；
（4）改变条件加快反应速率，同时平衡向正反应移动，可以增大CO₂浓度或增大压强，反应速率加快，平衡向正反应移动氢气的转化率增大，故答案为：增大CO₂浓度或增大压强；
（5）1mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和气态水放出热量为617.1kJ×

1mol

0.5mol

=1234.2kJ，
1mol液态乙醇完全燃烧生成3mol水，3mol气态水转化为液态水放出的热量44.2kJ×3=132.6kJ，
所以1mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为1234.2kJ+132.6kJ=1366.8kJkJ，
所以乙醇燃烧生成气态水的热化学方程式为C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.8kJ/mol，
故答案为：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.8kJ/mol．

点评：本题考查化学平衡状态判断、平衡常数、化学平衡影响因素、热化学方程式的书写等，难度中等，（5）注意反应热的计算．