乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇：①2CO2（g）+6H2（g） ...

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1.5	45	33	20	12
2.0	60	43	28	15
3.0	83	62	37	22

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乙醇是重要的化工原料和液体燃料，可以利用下列反

应制取乙醇：

2CO₂(g) + 6H₂(g)         CH₃CH₂OH(g) + 3H₂O(g)

（1）写出该反应的平衡常数表达式：K＝_________________________。

（2）请说明以CO₂为原料合成乙醇的优点是________________________________（只要求写出一条）。

（3）在一定压强下，测得该反应的实验数据如下表：

① 该反应是___________反应（填“吸热”或“放热”）。

② 一定条件下，若提高氢碳比[n(H₂)/n(CO₂)]，则CO₂的转化率______________；平衡常数K______________。（填“增大”、“减小”、或“不变”）

（4）在右图的坐标系中作图说明压强变化对该反应化学平衡的

影响，并对图中横坐标、纵坐标的含义作必要的标注。

（5）一种乙醇燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中乙醇

与氧作用生成水和二氧化碳。该电池的负极反应式为：

___________________________________________________。

（6）25℃、101 kPa下，H₂(g)、C₂H₄(g)和C₂H₅OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJ · mol^－1、1411.0 kJ · mol^－1和1366.8 kJ · mol^－1，请写出由C₂H₄(g)和H₂O(l)反应生成C₂H₅OH(l)的热化学方程式_______________________________________________________________。

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（14分）化学在能源开发与利用中起着重要的作用，如甲醇、乙醇、二甲醚（CH₃OCH₃）等都是新型燃料。

⑴乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇。

2CO₂(g)+6H₂(g)  CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g)  △H＝a kJ·mol^－1

在一定压强下，测得上述反应的实验数据如下表。

根据表中数据分析：

①上述反应的________0(填“大于”或“小于”)。

②在一定温度下，提高氢碳(即)比，平衡常数K值________（填“增大”、“减小”、或“不变”），对生成乙醇________（填“有利”或“不利”）。

⑵催化剂存在的条件下，在固定容积的密闭容器中投入一定量的CO和H₂，同样可制得乙醇(可逆反应)。该反应过程中能量变化如图所示：

①写出CO和H₂制备乙醇的热化学反应方程式________。

②在一定温度下，向上述密闭容器中加入1 mol CO、3 mol H₂及固体催化剂，使之反应。平衡时，反应产生的热量为Q kJ，若温度不变的条件下，向上述密闭容器中加入4 mol CO、12 mol H₂及固体催化剂，平衡时，反应产生的热量为w kJ，则w的范围为________。

⑶二甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效的优良性能。以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池，其工作原理与甲烷燃料电池原理相类似。该电池中负极上的电极反应式是________。

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乙醇是一种可燃性液体，按一定比例混合的乙醇汽油是一种新型清洁车用燃料，某科研机构研究利用CO2合成乙醇的方法：

（i）2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH1

原料气氢气

（ii）CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　　 ΔH2

回答下列问题：

（1）使用乙醇汽油（汽油用戊烷代替）燃料时．气缸工作时进行的反应较多，写出燃烧产生有毒气体CO、NO的所有反应的化学方程式：________________________。

（2）反应(i)中能够提高氢气转化率的措施有____。

A．增大压强　　　　 B．加催化剂　　　　 C．增大CO2的浓度　　　　 D．及时分离体系中的乙醇

（3）利用CO合成乙醇是目前工业生产较为成熟的工艺。已知下列热化学方程式：

（iii）CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　　 ΔH3

写出以CO(g)与H2(g)为原料合成乙醇的热化学方程式：___________________（焓变用H1、H3表示）。

（4）反应(ii)中的甲烷和水蒸气是在特定的催化剂表面上进行的，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：

由此推知反应(ii)的焓变H2________0（填“>”、“=”或“<”）。某温度下，向容积为1 L的密闭容器中加入1 mol甲烷和1mol水蒸气，经过5h反应达到平衡状态，此时测得CH4的浓度变为0.5 mol/L。该温度下，反应(ii)的平衡常数K=__________________，反应开始至达到平衡时氢气的反应速率v(H2)=_________。

（5）机动车在改用乙醇汽油后，并不能减少氮氧化物的排放。使用合适的催化剂可使NO转化为氮气，实验测得NO转化为氮气的转化率随温度变化曲线如下图所示：

由图像可知，在没有CO情况下，温度超过775K，NO的转化率减小，造成这种现象的原因可能是___________________________；在NO和CO物质的量之比为1：1的情况下，应控制的最佳温度为__________________左右。

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如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得尤为紧迫。

在催化剂作用下，CO₂和H₂可以制取甲醇和乙醇。如：2CO₂(g)+6H₂(g)  CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g) 。

(Ⅰ) 在一定压强下，利用CO₂反应制取乙醇，测得反应的实验数据如下表。分析表中数据回答下列问题：

温度升高，平衡常数K值将________（填“增大”、“减小”、或“不变”）。提高氢碳比[n(H₂)/n(CO₂)], 平衡常数K值将________（填“增大”、“减小”、或“不变”）。

在600K时反应达到平衡，要使该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有

________（填序号）。

A．缩小反应器体积  B．通入CO₂   C．升高温度到800K   D．使用合适的催化剂

（Ⅱ）某温度下，在体积为l L的密闭容器中充入lmol CO₂和4mol H₂，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

从反应开始到平衡，甲醇的平均反应速率v(CH₃OH)=________；

氢气的平衡浓度为________mol/L。

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以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为：2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)　　 △H＜0。某压强下的密闭容器中，按CO2和H2的物质的量比为1︰3投料，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量百分数（y%）随温度变化如图所示。下列说法正确的是

A．a点的平衡常数小于b点

B．b点，v正(CO2)＝v逆(H2O)

C．a点，H2和H2O物质的量相等

D．其他条件恒定，充入更多H2，v(CO2)不变

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以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点，下面为CO2加氢制取乙醇的反应：2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=- QkJ/mol(Q>0)，在密闭容器中，按H2与CO2的物质的量之比为3:1进行投料，在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如下图所示。

(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是_______（选填序号）；在一定温度下反应达到平衡的标志是______（选填编号)

a.平衡常数K不再增大　　

b.CO2的转化率不再增大

c.混合气体的平均相对分子质量不再改变　

d.反应物不再转化为生成物

(2)其他条件恒定，如果想提高CO2的反应速率，可以采取的反应条件是_______(选填编号)；达到平衡后，能提高H2转化率的操作是_______(选填编号)

a.降低温度　　　　　　　　 b.充入更多的H2　　　　　 c.移去乙醇　　　　 d.增大容器体积

(3)图中曲线II和III的交点a对应物质的体积分数ya=_______%

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