Question

9．乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇
2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）25℃时，K=2.95×10¹¹①
2CO（g）+4H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g）    25℃时，K=1.71×10²²②
（1）写出反应①的平衡常数表达式K=$\frac{c（{C}_{2}{H}_{5}OH）•{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{O}_{2}）•{c}^{6}（{H}_{2}）}$．
（2）条件相同时，反应①与反应②相比，转化程度更大的是②．
（3）在一定压强下，测得反应①的实验数据如表．
根据表中数据分析：

温度（K）CO2 转化率（%） n（H2）/n（CO2）	500	600	700	800
1.5	45	33	20	12
2	60	43	28	15
3	83	62	37	22

①温度升高，K值减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②提高氢碳比[n（H₂）/n（CO₂）]，K值不变（填“增大”、“减小”或“不变”），对生成乙醇有利（填“有利”或“不利”）．

Answer 1

分析 （1）根据平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比来分析；
（2）利用化学平衡常数来分析转化程度，平衡常数大，则转化程度大；
（3）①由表格中的数据可知，温度越高，平衡常数越小；
②K只受温度的影响，但提高氢碳比促使反应正向移动的程度增大，有利于生成乙醇．

解答 解：（1）由反应2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g），平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则K=$\frac{c（{C}_{2}{H}_{5}OH）•{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{O}_{2}）•{c}^{6}（{H}_{2}）}$，
故答案为：$\frac{c（{C}_{2}{H}_{5}OH）•{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{O}_{2}）•{c}^{6}（{H}_{2}）}$；
（2）因反应②的K大，则正向进行的程度大，即反应物的转化程度高，故答案为：②；
（3）①由表格数据可以看出，温度越高，K值越小，故答案为：减小；
②因K只受温度的影响，则提高氢碳比能促使反应正向移动的程度增大，有利于生成乙醇，但生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，即K不变，根据表格可知，其它条件不变时，提高氢碳比[n（H₂）/n（CO₂）]，CO₂转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，有利于的合成，故答案为：不变、有利．

点评 本题考查平衡常数表达式，明确化学平衡常数的概念及影响因素、影响化学平衡的因素，有一定的综合性，但题目难度中等．