Question

13．以CO₂為碳源制取低碳有機(jī)物成為國(guó)際研究焦點(diǎn)，下面為CO₂加氫制取低碳醇的熱力學(xué)數(shù)據(jù)：
反應(yīng)Ⅰ：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0  kJ•mol^-1
反應(yīng)Ⅱ：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）△H=-173.6kJ•mol^-1
（1）寫出由CH₃OH（g）合成CH₃CH₂OH（g）的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：2CH₃OH（g）=CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g）△H=-75.6 kJ•mol^-1
（2）對(duì)反應(yīng)Ⅰ，在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是cd（選填編號(hào)）
a．反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物 b．平衡常數(shù)K不再增大
c．CO₂的轉(zhuǎn)化率不再增大 d．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
（3）在密閉容器中，反應(yīng)Ⅰ在一定條件達(dá)到平衡后，其它條件恒定，能提高CO₂轉(zhuǎn)化率的措施是AD A、降低溫度        B、補(bǔ)充CO₂     C、加入催化劑       D、移去甲醇．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)已知反應(yīng)II-I×2得：2CH₃OH（g）=CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g），據(jù)蓋斯定律計(jì)算焓變；
（2）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等（同種物質(zhì)）或正逆反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比（不同物質(zhì)），平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不變，以此分析解答；
（3）密閉容器中，反應(yīng)Ⅰ在一定條件達(dá)到平衡后，其它條件恒定，能提高CO₂轉(zhuǎn)化率的措施即使得平衡正向移動(dòng)的因素即可．

解答 解：（1）已知：反應(yīng)I：CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0 kJ•mol^-1
反應(yīng)II：2CO₂（g）+6H₂（g）=CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）△H=-173.6kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律II-I×2得：2CH₃OH（g）=CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g）；△H=-75.6 kJ•mol^-1．
故答案為：2CH₃OH（g）=CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g）△H=-75.6 kJ•mol^-1；
（ 2）a．反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物的狀態(tài)不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，不一定平衡，故a錯(cuò)誤；
b．平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，K不變，在非絕熱容器中，溫度不變，K不再增大的狀態(tài)不一定平衡，故B錯(cuò)誤；
c．CO₂的轉(zhuǎn)化率不再增大，證明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，故C正確；
d．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量等于質(zhì)量和物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量不變，物質(zhì)的量變化，所以平均相對(duì)分子質(zhì)量變化，當(dāng)進(jìn)行到不變的狀態(tài)是平衡狀態(tài)，故d正確；
故選：cd；
（3）A、降低溫度，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，故A正確；
B、補(bǔ)充CO₂會(huì)使得轉(zhuǎn)化率減小，故B錯(cuò)誤；
C、加入催化劑不會(huì)引起平衡的移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變，故C錯(cuò)誤；
D、移去甲醇，會(huì)使得平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增加，故D正確．
故選AD．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及蓋斯定律的使用以及化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素的應(yīng)用知識(shí)，難度中等，注意知識(shí)的歸納和梳理是關(guān)鍵．