[题目]乙醇是一种重要的化工原料.在生活.生产中的应用广泛.(1)工业上利用二甲醚合成乙醇反应①:CH3OCH3CH3COOCH3(g) △H1反应②:CH3COOCH3(g) + 2H2(g)CH3OH(g) + C2H5OH(g) △H2一定压强下.温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率影响如图所示.则△H1 0.△H2 0.温度对平衡体系中乙酸甲酯的含� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】乙醇是一种重要的化工原料，在生活、生产中的应用广泛。

（1）工业上利用二甲醚合成乙醇

反应①：CH3OCH3(g) + CO(g)CH3COOCH3(g) △H1

反应②：CH3COOCH3(g) + 2H2(g)CH3OH(g) + C2H5OH(g) △H2

一定压强下，温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率影响如图所示，则△H1

_____________0（填“＞”或“＜”，下同）、△H2_____________0。温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影响如图所示。在300 K～600 K范围内，乙酸甲酯的百分含量逐渐增加，乙醇的百分含量逐渐减小的原因是_____________。

（2）乙醇加入汽油（平均分子式为C8H18）中能改善油品质量，减少对环境的影响。

①乙醇汽油可提高燃油的燃烧效率，减少CO等不完全燃烧产物的生成。相同条件下，等物质的量的乙醇与汽油完全燃烧消耗氧气之比为_____________。

②NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以AgZSM5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如右图所示。若不使用CO，温度超过775 K，发现NO的分解率降低，其可能的原因为_____________；在=1的条件下，应控制的最佳温度在_____________左右。写出此条件下发生反应的化学方程式：_____________。

（3）某乙醇燃料电池采用质子（H+）溶剂，在200℃左右供电的电池总反应为C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O。该电池负极的电极反应式为_____________。

【答案】＜＜ 300~600K范围内，随着温度升高，反应①对应的平衡体系向逆反应方向移动的程度比反应②的小 6∶25 NO分解反应是放热反应，775K时，反应达平衡，升高温度不利于反应进行（或温度高于775K时，催化剂活性降低） 850 K～900K（在此范围内的数值均正确） 2NO + 2CON2 + 2CO2 C2H5OH－12e– + 3H2O ═2CO2 ↑+12H+

【解析】试题分析：（1）反应①：CH3OCH3(g) + CO(g)CH3COOCH3(g) △H1

反应②：CH3COOCH3(g) + 2H2(g)CH3OH(g) + C2H5OH(g) △H2

一定压强下，升高温度二甲醚的平衡转化率减小，说明升温反应①平衡逆向移动，正反应放热；升高温度乙酸甲酯平衡转化率减小，说明升温反应②平衡逆向移动，正反应放热。300~600K范围内，随着温度升高，反应①对应的平衡体系向逆反应方向移动的程度比反应②的小，所以乙酸甲酯的百分含量逐渐增加，乙醇的百分含量逐渐减小。

（2）乙醇加入汽油（平均分子式为C8H18）中能改善油品质量，减少对环境的影响。

①相同条件下1mol乙醇完全燃烧消耗氧气3mol，1mol C8H18完全燃烧消耗氧气12.5mol。

②催化剂在一定温度下活性最高，高于775K时，催化剂活性降低， NO的分解率降低；根据图示，在=1的条件下，温度850 K～900K时NO转化率较高，大于900K转化率变化不大。NO与CO反应生成氮气和二氧化碳。

（3）乙醇燃料电池负极是乙醇失电子发生氧化反应。

解析：升高温度二甲醚的平衡转化率减小，说明升温CH3OCH3(g) + CO(g)CH3COOCH3(g)平衡逆向移动，正反应放热△H1<0；升高温度乙酸甲酯平衡转化率减小，说明升温CH3COOCH3(g) + 2H2(g)CH3OH(g) + C2H5OH(g)平衡逆向移动，正反应放热△H2<0。300~600K范围内，随着温度升高，反应①对应的平衡体系向逆反应方向移动的程度比反应②的小，所以乙酸甲酯的百分含量逐渐增加，乙醇的百分含量逐渐减小。

（2）①根据乙醇和汽油的燃烧方程式，相同条件下1mol乙醇完全燃烧消耗氧气3mol，1mol C8H18完全燃烧消耗氧气12.5mol，消耗氧气比为6∶25。

②由于催化剂在一定温度下活性最高，根据图示，高于775K时，催化剂活性降低，所以NO的分解率降低；根据图示，在=1的条件下，温度900K时NO转化率较高，大于900K转化率变化不大，所以温度控制在900K适宜。NO与CO反应生成氮气和二氧化碳，反应方程式为2NO + 2CON2 + 2CO2 。

（3）乙醇燃料电池负极是乙醇失电子发生氧化反应，负极反应式为C2H5OH－12e– + 3H2O ═2CO2 ↑+12H+。

练习册系列答案

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B．c(B2－)＋c(HB－)＋c(H2B)＝c(Na＋)

C．c(OH－)＝c(H＋)＋c(HB－)

D．c(Na＋)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(HB－)

(2)下表为几种酸的电离平衡常数

CH3COOH

H2CO3

H2S

1.8×10－5

K1＝4.3×10－7

K2＝5.6×10－11

K1＝9.1×10－8

K2＝1.1×10－12

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(2)在一恒容的绝热容器(不与外界发生热交换)中模拟上述反应。下面各示意图正确且能说明反应在t1时刻达到平衡状态的是__________。

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写出CH4(g) 还原N2O4(g)生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式________________。

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根据以上信息回答下列问题：

（1）写出生产过程中X___________，Y___________。

（2）写出产生CuCl的化学方程式：______________________。

（3）在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO2气体，结合化学方程式和必要的文字说明理由：________。

（4）在CuCl的生成过程中除环境问题、安全问题外，你认为还应该注意的关键问题是______________。

（5）实验探究pH对CuCl产率的影响如下表所示：

pH	1	2	3	4	5	6	7
CuCl产率	70	90	82	78	75	72	70

析出CuCl晶体最佳pH为___________，当pH较大时CuCl产率变低的原因是________________。

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①称取样品0.25 g和10 mL过量的FeCl3溶液于250 mL锥形瓶中，充分溶解。

②用0.10 mol·L－1硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定。已知：CuCl ＋ FeCl3 === CuCl2 ＋ FeCl2 、Fe2＋＋ Ce4＋ === Fe3＋＋ Ce3＋。三次平行实验结果如下(平行实验结果相差不能超过1%)：

平行实验次数	1	2	3
0.25 g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL)	24.35	24.05	23.95

则样品中CuCl的纯度为___________(结果保留三位有效数字)。

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