Question

乙醇脱水反应在不同温度条件下得到的产物组成不同。下表是常压、某催化剂存在条件下，分别以等量乙醇在不同温度下进行脱水实验获得的数据，每次实验反应时间均相同。

已知：乙醇和乙醚(CH₃CH₂OCH₂CH₃)的沸点分别为78.4℃和34.5℃。请回答下列问题：

（1）乙醇脱水制乙烯的反应是________（填“放热”、“吸热”）反应，若增大压强，平衡_____________（选填“正向”、“逆向”、“不”）移动；

（2）已知：150℃时，1mol乙醇蒸汽脱水转变为1mol乙烯，反应热的数值为46KJ，写出该反应的热化学方程式____________________________________；

（3）写出乙醇脱水制乙醚的反应的平衡常数表达式________________。当乙醇起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明            （填字母）。

a．乙醇的转化率越高                   b．反应进行得越完全

c．达到平衡时乙醇的浓度越大           d．化学反应速率越快

（4）根据表中数据分析，150℃时乙醇催化脱水制取的乙醚产量______（选填“大于”、“小于”、“等于”）125℃时；为了又快又多地得到产品，乙醇制乙醚合适的反应温度区域是______

 

Answer 1

【答案】

（1）吸热 ，逆向 ；       （2）C₂H₅OH(g) ＝ C₂H₄(g) + H₂O(g)  △H₂=+46kJ·mol^－1

（3）     a、b；    （4）大于     150～175℃

【解析】（1）根据表中数据可知，随着温度的升高，乙醇的转化率逐渐增大，说明正反应是吸热反应。乙醇脱水生成乙烯的反应是体积增大的可逆反应，所以增大压强，平衡向逆反应方向移动。

（2）因为是吸热反应，所以热化学方程式为C₂H₅OH(g)＝C₂H₄(g) + H₂O(g)  △H₂=+46kJ·mol^－1。 

（3）根据乙醇生成乙醚的化学方程式2C₂H₅OH(g) ＝ C₂H₅OC₂H₅ (g) + H₂O(g)可知，该反应的平衡常数表达式为。K值越大，反应物的转化率就越大，所以ab正确，cd不正确。

（4）由表中数据不难看出，150℃是乙醇的转化率要高于125℃的转化率.。但温度越高，乙醚的含量会降低，所以为了又快又多地得到产品，乙醇制乙醚合适的反应温度区域应该是150～175℃。