Question

乙醇脱水反应在不同温度条件下得到产物组成不同．下表是常压、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，每次实验反应的时间均相同．

温度 （℃）	乙醇转化率 （%）	有机产物含量 （体积分数）
		乙烯（%）	乙醚（%）
115	20	8.7	90.2
135	68	16.7	82.2
155	88	32.3	66.8
175	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

 

（填“放热”、“吸热”）反应，若增大压强，平衡

 

（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

 

；
（3）写出乙醇脱水制乙醚的反应的平衡常数表达式

 

．当乙醇起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明

 

（填序号）；
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

 

（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

 

．
（5）若用乙醇作为碱性燃料电池的原料，请写出负极的电极反应方程式

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的调控作用,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

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；
（5）乙醇碱性电池中，负极上乙醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水．

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

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=

[C2H5OC2H5]?[H2O]

[C2H5OH]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=

[C2H5OC2H5]?[H2O]

[C2H5OH]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℃；
（5）乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：C₂H₆O-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11H₂O，
故答案为：C₂H₆O-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11H₂O．

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．