Question

乙醇是重要的化工產品和液體燃料，可以利用下列反應制取乙醇：
①2CO₂（g）+6H₂（g） CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）   25℃時，K=2.95×10¹¹
②2CO（g）+4H₂（g）CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g）   25℃時，K=1.71×10²²
（1）寫出反應①的平衡常數表達式K=______．
（2）條件相同時，反應①與反應②相比，轉化程度更大的是______；以CO₂為原料合成乙醇的優點是______（寫出一條即可）．
（3）在一定壓強下，測得反應①的實驗數據如下表．分析表中數據回答下列問題：

	500	600	700	800
1.5	45	33	20	12
2.0	60	43	28	15
3.0	83	62	37	22

①溫度升高，K值______（填“增大”、“減小”、或“不變”）．
②提高氫碳比[n（H₂）/n（CO₂）]，K值______（填“增大”、“減小”、或“不變”），對生成乙醇______（填“有利”或“不利”）．
（4）在右圖的坐標系中作圖說明壓強變化對反應①的化學平衡的影響．并對圖中橫坐標、縱坐標的含義作必要的標注．
（5）肼（N₂H₄）與NO₂反應生成N₂和水蒸汽，比相同質量乙醇與O₂燃燒生成CO₂和水蒸汽產生的熱能更多，故肼常作為高能火箭燃料．
已知：N₂ （g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ/mol
則肼與二氧化氮反應生成氮氣和水蒸汽的熱化學方程式為：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據平衡常數為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比來分析；
（2）利用化學平衡常數來分析轉化程度，平衡常數大，則轉化程度大；從資源利用及環保角度來分析該合成方法的優點；
（3）①由表格中的數據可知，溫度越高，平衡常數越��；
②K只受溫度的影響，但提高氫碳比促使反應正向移動的程度增大，有利于生成乙醇；
（4）利用蓋斯定律來分析熱化學反應及反應熱．
解答：解：（1）由反應2CO₂（g）+6H₂（g） CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g），平衡常數為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，則K=，
故答案為：；
（2）因反應②的K大，則正向進行的程度大，即反應物的轉化程度高，以CO₂為原料合成乙醇，減少二氧化碳造成的溫室效應，廢棄物利用，有利于環保，
故答案為：②；廢棄物利用，有利于環保；
（3）①由表格數據可以看出，溫度越高，K值越小，故答案為：減�。�
②因K只受溫度的影響，則提高氫碳比能促使反應正向移動的程度增大，有利于生成乙醇，但生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，即K不變，故答案為：不變；有利；

（4）對于化學反應：2CO₂（g）+6H₂（g） CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g），根據化學平衡移動原理，增大壓強則平衡向右移動，所以反應物的量會減小，生成物的量會增多，
故答案為：








（5）N₂ （g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol①；N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ/mol②；根據蓋斯定律可知，②×2-①可得2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ/mol，故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ/mol．
點評：本題考查化學平衡及熱化學反應方程式，明確化學平衡常數的概念及影響因素、影響化學平衡的因素、蓋斯定律是解答本題的關鍵．