Question

乙醇是重要的化工原料和液体燃料，可以在一定条件下利用CO2与H2反应制取：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（

乙醇是重要的化工原料和液体燃料，可以在一定条件下利用CO2与H2反应制取：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（g）△H＜0，请回答：（1）在恒温、恒容的密闭容器中，下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是______（填字母序号）．a．生成1mol CH3CH2OH的同时，生成3mol H2Ob．体系中各组份的物质的量浓度不随时间而变化c．体系中混合气体的密度不随时间而变化d．体系中气体的分子总数不随时间而变化e．体系中的气体的总压强不随时间而变化（2）上述反应的化学平衡常数的表达式为______．当温度T1＞T2时，化学平衡常数K1______K2（填“＞”、“＜”或“=”）．（3）在恒温、体积固定的某密闭容器中加入2mol CO2和6mol H2，达到平衡后测得CH3CH2OH为0.5mol，则H2的转化率为______，如果再向该容器充入1mol CO2和3mol H2，平衡会向______（填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”），再次达到平衡时，CO2的转化率会______（填“增大”、“减小”或“不变”）．（4）在工业生产中，可使H2的转化率和化学反应速率同时提高的措施有______ （写出一条合理措施即可）．（5）已知：0.5mol 乙醇液体燃烧生成二氧化碳和水蒸气，放出的热量为617.1kJ/mol，又知H2O（l）═H2O（g）△H=+44.2kJ/mol，请写出乙醇液体完全燃烧生成液态水的热化学方程式______．

Answer 1

（1）a．生成1mol CH₃CH₂OH的同时，生成3mol H₂O，都表示正反应速率，二者始终按1：3进行，不能说明到达平衡，故a错误；
b．可逆反应到达平衡时，各组分的物质的量不变，体系中各组份的物质的量浓度不随时间而变化，说明到达平衡，故b正确；
c．反应混合气体的总质量不变，容器的体积不变，密度始终不变，体系中混合气体的密度不随时间而变化，不能说明到达平衡，故c错误；
d．随反应进行混合气体总的物质的量减小，体系中气体的分子总数减少，体系中气体分子总数不随时间而变化，说明到达平衡，故d正确；
e．随反应进行混合气体总的物质的量减小，恒温恒容下，混合气体的总压强降低，体系中的气体的总压强不随时间而变化，说明到达平衡，故e正确；
故答案为：bde；
（2）可逆反应2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）的平衡常数k=

c3(H2O)?c(CH3CH2OH)

c2(CO2)?c6(H2)

，
该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，平衡常数减小，即温度越高，平衡常数越小，温度T₁＞T₂，故K₁＜K₂，
故答案为：

c3(H2O)?c(CH3CH2OH)

c2(CO2)?c6(H2)

；＜；
（3）平衡后测得CH₃CH₂OH为0.5mol，根据方程式可知参加反应的氢气的物质的量为0.5mol×6=3mol，故氢气的转化率为

3mol

6mol

×100%=50%，
如果再向该容器充入1mol CO₂和3mol H₂，恒温恒容下，等效为再原平衡的基础上增大压强，平衡向正反应移动，CO₂的转化率增大，
故答案为：50%，正向移动，增大；
（4）改变条件加快反应速率，同时平衡向正反应移动，可以增大CO₂浓度或增大压强，反应速率加快，平衡向正反应移动氢气的转化率增大，
故答案为：增大CO₂浓度或增大压强；
（5）1mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和气态水放出热量为617.1kJ×

1mol

0.5mol

=1234.2kJ，
1mol液态乙醇完全燃烧生成3mol水，3mol气态水转化为液态水放出的热量44.2kJ×3=132.6kJ，
所以1mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为1234.2kJ+132.6kJ=1366.8kJkJ，
所以乙醇燃烧生成气态水的热化学方程式为C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.8kJ/mol，
故答案为：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.8kJ/mol．