Question

（2011•淄博二模）乙醇是重要的化工原料和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇：

Answer 1

解题思路：（1）化学平衡常数为生成物浓度幂之比与反应物浓度幂之比的比；

（2）①由表中的横行数据可知，温度越高，二氧化碳的转化率减小来分析；

②提高氢碳比[n（H₂）/n（CO₂）]，则CO₂的转化率增大，化学平衡正向移动，以此来分析；

（3）酸性溶液中乙醇与氧气作用生成水和二氧化碳，负极发生氧化反应，则乙醇在负极失去电子发生氧化反应；并利用电子守恒来计算生成氢气的体积；

（4）根据燃烧热写出热化学方程式，再利用盖斯定律来计算C₂H₄（g）和H₂O（l）反应生成C₂H₅OH（l）的反应热，以此来书写热化学方程式．

（1）反应为2CO₂（g）+6H₂（g）

催化剂

.

△ CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g），则K=

c3(H2O)×c(CH3CH2OH)

c2(CO2)×c6(H2)，

故答案为：

c3(H2O)×c(CH3CH2OH)

c2(CO2)×c6(H2)；

（2）①由表中数据可知，温度越高，二氧化碳的转化率越低，则升高温度，化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故答案为：放热；

②由表中的数据可知，相同温度时，提高氢碳比[n（H₂）/n（CO₂）]，则CO₂的转化率增大，化即学平衡正向移动，但温度不变，则K不变，

故答案为：增大；正向；不变；

（3）酸性条件下，乙醇在负极发生氧化反应，则负极反应为C₂H₅OH-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，

由电子守恒可知C₂H₅OH～12e^-～6H₂↑，n（C₂H₅OH）=[46g/46g/mol]=1mol，

则n（H₂）=6mol，其标况下的体积为6mol×22.4L/mol=134.4L，

故答案为：C₂H₅OH-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺；134.4；

（4）25℃、101kPa下，H₂（g）、C₂H₄（g）和C₂H₅OH（l）的燃烧热分别是285.8kJ•mol^-1、1411.0kJ•mol^-1和

1366.8kJ•mol^-1，

则H₂（g）+[1/2]O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ•mol^-1①，

C₂H₄（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1411.0kJ•mol^-1②，

C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.8kJ•mol^-1③，

由盖斯定律可知，②-③可得反应C₂H₄（g）+H₂O（l）=C₂H₅OH（l），

其反应热为-1411.0kJ•mol^-1-（-1366.8kJ•mol^-1）=-44.2 kJ•mol^-1，

热化学方程式为C₂H₄（g）+H₂O（l）=C₂H₅OH（l）△H=-44.2 kJ•mol^-1，

故答案为：C₂H₄（g）+H₂O（l）=C₂H₅OH（l）△H=-44.2 kJ•mol^-1．

点评：

本题考点： 化学平衡的影响因素；热化学方程式；原电池和电解池的工作原理；化学平衡常数的含义．

考点点评： 本题为综合性习题，考查知识点较多，熟悉影响平衡的因素、原电池的电极反应、盖斯定律计算反应热等知识即可解答，但应注意关于平衡移动方向问题应解释为：当浓度产生同等变量时（即c（H2）的增加量与c（CO2）的减少量），c6（H2）产生的增大影响比c2（CO2）产生的减小影响要更大，所以化学平衡向正反应方向移动是学生理解的难点．