Question

乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：2CO（g）+4H2（g）?CH3CH2OH（g）+

乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：2CO（g）+4H2（g）?CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H1已知：H2O（l）═H2O（g）△H2CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3（1）以CO2（g）与H2（g）为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（l）△H=______．（2）CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O?CO+3H2，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表： 温度/℃ 800 1000 1200 1400 平衡常数 0.45 1.92 276.5 1771.5①该反应是反应（填“吸热”或“放热”）______②T℃时，向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O（g），5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时c（CH4）=0.5mol?L-1，计算该温度下CH4+H2O?CO+3H2的平衡常数K=______该温度下达到平衡时H2的平均生成速率的值=______．（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题．某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示．①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的转化率降低，其可能的原因为______；在n（NO）/n（CO）=1的条件下，应控制的最佳温度在______左右．②用CxHy（烃）催化还原也可消除氮氧化物的污染．写出CH4与NO2发生反应的化学方程式：______．（4）乙醇同时也是工业生产乙醛等化工产品的重要原料，下图是乙醇氧化为乙醛的反应机理，则B物质应为______．





Answer 1

（1）已知①2CO（g）+4H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g）△H₁
②H₂O（l）═H₂O（g）△H₂
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H₃
根据盖斯定律，化学反应2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（l）可以由：①-3×②-2×③获得，所以该反应的焓变△H=△H₁-3△H₂-2△H₃，
故答案为：△H=△H₁-3△H₂-2△H₃；
（2）温度升高，平衡常数增大即平衡向正反应方向移动，故该反应为吸热反应，
故答案为：吸热；
②T℃时，向1L密闭容器中投入1molCH₄和1mol H₂O（g），平衡时c（CH₄）=0.5mol?L^-1，该温度K=

c(CO)?c(H2)3

c(CH4)?c(H2O)

=

0.5×1．53

0.5×0.5

=6.75mol²/L²，
故答案为：6.75mol²/L²；
（3）①升高温度，发现NO的分解率降低，说明反应向逆反应方向进行，该反应放热；由图可知，在

n(NO)

n(CO)

=1的条件下，870℃时，NO还原为N₂的转化率为100%，
故答案为：该反应是放热反应，升高温度反应更有利于向逆反应方向进行；870℃或相近温度；
②CH₄与NO₂发生反应生成无毒的N₂、CO₂和H₂O，反应为CH₄+2NO₂═CO₂+N₂+2H₂O，
故答案为：CH₄+2NO₂═CO₂+N₂+2H₂O；
（4）在乙醇的催化氧化过程中，其催化作用的是金属铜，所以B是金属铜，
故答案为：Cu．