Question

（2012?汕头一模）由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产．如图是由二氧化碳合成乙醇的技术流程：

吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液，把含有二氧化碳的空气吹入吸收池中，吸收池中反应液进入分解池后，向分解池中通入高温水蒸汽，把二氧化碳从溶液中提取出来，在合成塔中和氢气经化学反应使之变为可再生燃料乙醇．   回答下列问题：
（1）写出吸收池中反应的离子方程式

CO₂+CO₃^2-+H₂O=2HCO₃^-

．
（2）从分解池中循环使用的物质是

K₂CO₃

．
（3）工业上还采取以CO和H₂为原料合成乙醇，其化学反应方程式为：
2CO（g）+4H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g） 请写出该反应的化学平衡常数表达式K=

c(CH3CH2OH)?c(H2O)

c2(CO)?c4(H2)

．
（4）在相同条件下，由CO制取CH₃CH₂OH的平衡常数远远大于由CO₂制取CH₃CH₂OH 的平衡常数．则由CO制取CH₃CH₂OH的优点是

原料有较大的转化率

，
由CO₂制取CH₃CH₂OH的优点是

CO₂原料易得

．（写出一点即可）
（5）在一定压强下，测得由CO₂制取CH₃CH₂OH的实验数据如下表：

温度（K） CO2转化率（%） n（H2）/n（CO2）	500	600	700	800
1.5	45	33	20	12
2	60	43	28	15
3	83	62	37	22

根据表中数据分析：
①温度升高，该反应的平衡常数K值

减小

（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
②提高氢碳比(

n(H2)

n(CO2)

)，对生成乙醇

有利

（选填“不利”、“有利”或“无影响”）

Answer 1

分析：（1）吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液，吸收空气中的二氧化碳，转化为KHCO₃．
（2）由工艺流程转化关系可知，分解池中KHO₃分解生成K₂CO₃，碳酸钾在被循环利用．
（3）可逆反应达到平衡时，各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是常数，用K表示，这个常数叫化学平衡常数．
（4）由题目信息可知，CO制取CH₃CH₂OH的，原料有较大的转化率；由工艺流程可知，CO₂原料易得．
（5）①由表中数据可知，n（H₂）/n（CO₂）一定情况下，温度越高，CO₂转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应移动．
②由表中数据可知，温度一定时，n（H₂）/n（CO₂）越大，CO₂转化率越高，有利于CH₃CH₂OH生成．

解答：解：（1）吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液，吸收空气中的二氧化碳，转化为KHCO₃，反应离子方程式为CO₂+CO₃^2-+H₂O=2HCO₃^-，
故答案为：CO₂+CO₃^2-+H₂O=2HCO₃^-．
（2）由工艺流程转化关系可知，分解池中KHO₃分解生成K₂CO₃，碳酸钾在被循环利用吸收空气中二氧化碳．
故答案为：K₂CO₃．
（3）2CO（g）+4H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g）的平衡常数k=

c(CH3CH2OH)?c(H2O)

c2(CO)?c4(H2)

．
故答案为：

c(CH3CH2OH)?c(H2O)

c2(CO)?c4(H2)

．
可逆反应达到平衡时，各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是常数，用K表示，这个常数叫化学平衡常数．
（4）在相同条件下，由CO制取CH₃CH₂OH的平衡常数远远大于由CO₂制取CH₃CH₂OH 的平衡常数，则由CO制取CH₃CH₂OH，原料有较大的转化率；碳酸钾溶液吸收空气中的二氧化碳，转化为KHO₃，KHO₃分解生成CO₂，CO₂原料易得．
故答案为：原料有较大的转化率；CO₂原料易得．
由题目信息可知，CO制取CH₃CH₂OH的，原料有较大的转化率；由工艺流程可知，CO₂原料易得．
（5）①由表中数据可知，n（H₂）/n（CO₂）一定情况下，温度越高，CO₂转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应移动，所以平衡常数k减小．
故答案为：减小．
②由表中数据可知，温度一定时，n（H₂）/n（CO₂）越大，CO₂转化率越高，有利于CH₃CH₂OH生成．
故答案为：有利．

点评：考查学生对工艺流程的理解、化学平衡移动及平衡常数、物质性质等，难度中等，关键是掌握整个制备流程原理，要求学生要有扎实的基础知识和灵活应用知识解决问题的能力．