Question

（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1L密闭容器中加入0.02mol 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

考点：化学平衡的计算,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡的影响因素,转化率随温度、压强的变化曲线

专题：

分析：（1）利用盖斯定律构造目标热化学方程式并求焓变；
（2）由图象根据升温和增压分别判断C₂H₄的平衡转化率变化；
（3）提高乙烯的转化率，可以使平衡正向移动，但不能增加乙烯的量；
（4）根据平衡常数表达式结合三行式进行计算即可．

解答： 解：（1）已知：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，
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，
故答案为：-45.5 kJ?mol^-1；
（2）（a）反应C₂H₄ （g）+H₂O（g）?C₂H₅OH（g）△H=-45.5 kJ?mol^-1，正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，C₂H₄的平衡转化率降低，
故答案为：其他条件相同，温度升高，C₂H₄的平衡转化率降低；
（b）反应C₂H₄ （g）+H₂O（g）?C₂H₅OH（g）△H=-45.5 kJ?mol^-1为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，C₂H₄的平衡转化率增大，
故答案为：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，乙烯的转化率减小，故A错误；
B．分离出乙醇，平衡正向移动，乙烯的转化率增大，故B正确；
C．加催化剂，不影响化学平衡，乙烯的转化率不变，故C错误；
故答案为：B；  
（4）①K=

c(CO2)

c(CO)

，平衡常数K=0.25，n（CO）：n（CO₂）=

1

0.25

，即n（CO）：n（CO₂）=4：1，故答案为：4：1；
②通入x mol CO，t℃时反应达到平衡．此时FeO（s）转化率为50%，即反应的FeO为0.02mol×50%=0.01mol，则
                      FeO（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=

c(CO2)

c(CO)

=

0.01

x-0.01

=0.25，解得x=0.05，
答：x的值为0.05．

点评：本题考查较综合，涉及化学平衡计算、盖斯定律的应用、化学平衡移动影响因素等，为高频考点，侧重分析能力及计算能力的考查，把握化学反应原理及图象、流程的分析为解答的关键，题目难度中等．