题目内容
【题目】乙基叔丁基醚（以ETBE表示）是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯（以IB表示）在催化剂HZSM-5催化下合成ETBE，反应的化学方程式为：C2H5OH（g）+IB（g）ETBE（g）△H．回答下列问题：
(1)反应物被催化剂HZSM-5吸附的顺序与反应历程的关系如图1所示，该反应的△H=______a kJmol-1．反应历程的最优途径是______（填C1、C2或C3）。
(2)在刚性容器中按物质的量之比1：1充入乙醇和异丁烯，在378K与388K时异丁烯的转化率随时间变化如图2所示。
①378K时异丁烯的转化率随时间变化的曲线为______（填L1或L2）。
②388K时，以物质的量分数表示的化学平衡常数K=______。（物质的量分数为某组分的物质的量与总物质的量的比）
③已知反应速率v=v正-v逆=k正x（C2H5OH）x（IB）-k逆x（ETBE），其中秒正为正反应速率，v逆为逆反应速率，k正、k逆为速率常数，x为各组分的物质的量分数，计算M点
=______（保留到小数点后 1位）。
【答案】-4 C3 L2 24 4.6
【解析】
（1）根据图象，反应物能量高于生成物能量，则反应为放热反应，根据到达过渡态的活化能高低选择合适的反应途径；
（2）①温度升高，化学反应速率增大，反应到达平衡的时间缩短；
②388K时，异丁烯的平衡转化率为80%，根据方程式计算；
③根据图象，M点异丁烯的平衡转化率为60%，根据方程式计算。
（1）根据图象，反应物能量高于生成物能量，则反应为放热反应，则该反应的△H=（1-5）akJ/mol=-4akJ/mol，
过渡态1的活化能为E1=6akJ/mol，过渡态2的活化能为E2=6akJ/mol，过渡态3的活化能为E3=4akJ/mol，所以过渡态3的活化能最低，反应相对容易，则反应历程的最优途径是C3，
故答案为：-4；C3；
（2）①温度升高，化学反应速率增大，反应到达平衡的时间缩短，则378K时异丁烯的转化率随时间变化的曲线为L2，
故答案为：L2；
②发生的反应为：C2H5OH（g）+IB（g）ETBE（g），异丁烯的平衡转化率为80%，
所以平衡时x（C2H5OH）=
=
，x（IB）=，x（ETBE）=
，
则K=
=
=24，
故答案为：24；
③发生的反应为：C2H5OH（g）+IB（g）ETBE（g），M点时异丁烯的平衡转化率为60%，
M点
=24×
=4.6，
故答案为：4.6。
同步练习强化拓展系列答案
【题目】碳和氮的化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题：
(1)资料显示，可用次氯酸钠处理废水中的氨氮
，使其转化为氮气除去。其主要反应如下
I.
①以上反应中HClO的来源用化学用语解释是______。
②实验测得。废水中pH与氨氮去除率的关系如图所示。pH较高时，氨氮去除率下降的原因是___。
(2)甲酶是重要的化工原料，又可作为燃料，工业上可利用CO或
来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
化学反应 | 平衡常数 | 温度/℃ | ||
500 | 700 | 800 | ||
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| |||
①下列措施能使反应
的平衡体系中
增大的是______
填字母代号
。
A.将
从体系中分离出去
充入
，使体系压强增大
C.升高温度
恒容时再充入1mol
②500℃时测得反应在某时刻
、
、
、的浓度分別为
、
、
、
，则此时正______填“
”“
”或“
”v逆。
(3)常温下，在
溶液中，反应
的化学平衡常数
______。已知：常温下，
的电离平衡常数
，
的电离衡常数
、
(4)电解硝酸上业的尾气NO可制备
，其工作原理如图所示：
①阴极的电极反应式为______。
②将电解生成的
全部转化为，则通入的
与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为___。