Question

醇脫水反應在不同溫度條件下得到的產(chǎn)物組成不同．下表是常壓、某催化劑存在條件下，分別以等量乙醇在不同溫度下進行脫水實驗獲得的數(shù)據(jù)，每次實驗反應時間均相同．

溫度 （℃）	乙醇轉(zhuǎn)化率 （%）	有機產(chǎn)物含量 （體積分數(shù)）
		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）的沸點分別為78.4℃和34.5℃．試回答：
（1）乙醇脫水制乙烯的反應是

 

（填“放熱”、“吸熱”）反應，若在上述實驗條件下，增大壓強，平衡

 

（選填“正向”、“逆向”、“不”）移動；
（2）寫出乙醇脫水制乙醚的反應的平衡常數(shù)表達式

 

．當乙醇起始濃度相同時，平衡常數(shù)K值越大，表明

 

（填序號）；
A．乙醇的轉(zhuǎn)化率越高                   B．反應進行得越完全
C．達到平衡時乙醇的濃度越大           D．化學反應速率越快
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，為了又快又多地得到乙醚，反應的合適溫度區(qū)域是

 

．選擇該溫度區(qū)域的理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）平衡移動的應用，考慮溫度、壓強對平衡的影響；
（2）從平衡常數(shù)的定義和意義入手；
（3）從表中數(shù)據(jù)找出溫度和乙醚含量的關(guān)系．

解答：解：（1）從表中數(shù)據(jù)可看出，升高溫度，乙醇的轉(zhuǎn)化率升高，根據(jù)升高溫度平衡向吸熱反應方向移動，所以乙醇制取乙烯為吸熱反應；
增大壓強，平衡向體積減小方向移動，因正反應為體積增大的方向，故平衡逆向移動，
故答案為：吸熱；逆向；　
（2）乙醇制取乙醚的反應方程式為：2C₂H₅OH

加熱

C₂H₅OC₂H₅+H₂O，故平衡常數(shù)為K=

c(C2H5OC2H5)?c(H2O)

c2(C2H5OH)

，K值越大，表示該反應向正方向進行的程度越大，乙醇的轉(zhuǎn)化率越高，反應進行得越完全，
故答案為：K=

c(C2H5OC2H5)?c(H2O)

c2(C2H5OH)

； AB；　
（3）乙醚產(chǎn)量應同時考慮乙醇的轉(zhuǎn)化率和乙醚的含量．由表知，155℃時乙醇催化脫水制取的乙醚產(chǎn)量大于135℃時，乙醇制乙醚合適的反應溫度區(qū)域是 135～155℃，溫度太低，化學反應速率小，且乙醇的轉(zhuǎn)化率低，溫度太高，乙醚的含量太低，
故答案為：135～155℃；溫度太低，化學反應速率小，且乙醇的轉(zhuǎn)化率低，溫度太高，乙醚的含量太低．

點評：本題考查了影響平衡的因素，平衡常數(shù)問題的計算．讀懂圖中數(shù)據(jù)是關(guān)鍵，對于平衡常數(shù)計算，依據(jù)概念寫出寫出表達式．