Question

18．乙醇脱水反应在不同温度条件下得到的产物组成不同．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．

温度（℃）	乙醇转化率（%）	有机产物含量（体积分数）
		乙烯（%）	乙醚（%）
125	20	8.7	90.2
150	68	16.7	82.2
175	88	32.3	66.8
200	90	86.9	12.1

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吸热（填“放热”、“吸热”）反应，若增大压强，平衡逆向（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C₂H₅OH（g）→C₂H₄（g）+H₂O（g）△H=+46KJ/mol；
（3）写出乙醇脱水制乙醚的反应的平衡常数表达式K=$\frac{[C{\;}_{2}H{\;}_{5}OC{\;}_{2}H{\;}_{5}]•[H{\;}_{2}O]}{[C{\;}_{2}H{\;}_{5}OH]{\;}^{2}}$．当乙醇起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明ab（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大于（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150～175℃．

Answer 1

分析 （1）分解反应是吸热反应，增大压强平衡向体积减小的方向进行；
（2）根据热化学方程式的书写方法和反应特点分析；
（3）根据化学方程式进行计算，K值越大，表示该反应向正方向进行的程度越大；
（4）根据表中数据解题，选取反应的温度应考虑乙醇的转化率，和乙醚的含量．

解答 解：（1）分解反应是吸热反应，乙醇脱水制乙烯的反应是分解反应，增大压强平衡向体积减小的方向进行，故向逆反应方向进行．故答案为：吸热；逆向；
（2）1mol乙醇蒸汽脱水转变为1mol乙烯，反应热的数值为46KJ，分解反应多为吸热反应，该反应的热化学方程式为C₂H₅OH（g）→C₂H₄（g）+H₂O（g）△H=+46KJ/mol，
故答案为：C₂H₅OH（g）→C₂H₄（g）+H₂O（g）△H=+46KJ/mol；
（3）反应方程式为2C₂H₅OH$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{140℃}$C₂H₅OC₂H₅+H₂O，平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，K=$\frac{[C{\;}_{2}H{\;}_{5}OC{\;}_{2}H{\;}_{5}]•[H{\;}_{2}O]}{[C{\;}_{2}H{\;}_{5}OH]{\;}^{2}}$，K值越大，表示该反应向正方向进行的程度越大，乙醇的转化率越高，反应进行得越完全，故答案为：K=$\frac{[C{\;}_{2}H{\;}_{5}OC{\;}_{2}H{\;}_{5}]•[H{\;}_{2}O]}{[C{\;}_{2}H{\;}_{5}OH]{\;}^{2}}$； ab；
（4）乙醚产量应同时考虑乙醇的转化率和乙醚的含量．由表知，150℃时乙醇催化脱水制取的乙醚产量大于125℃时，乙醇制乙醚合适的反应温度区域是 150～175℃，
故答案为：大于；150～175℃．

点评 本题考查影响平衡的因素、热化学方程式书写、化学平衡常数的含义、电极反应式书写，难度适中，读懂表中数据是解题的关键．