Question

乙醇脫水反應在不同溫度條件下得到的產物組成不同。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據，每次實驗反應時間均相同。

已知：乙醇和乙醚(CH₃CH₂OCH₂CH₃)的沸點分別為78.4℃和34.5℃。請回答下列問題：
（1）乙醇脫水制乙烯的反應是________（填“放熱”、“吸熱”）反應，若增大壓強，平衡_____________（選填“正向”、“逆向”、“不”）移動；
（2）已知：150℃時，1mol乙醇蒸汽脫水轉變為1mol乙烯，反應熱的數值為46KJ，寫出該反應的熱化學方程式____________________________________；
（3）寫出乙醇脫水制乙醚的反應的平衡常數表達式________________。當乙醇起始濃度相同時，平衡常數K值越大，表明           （填字母）。
a．乙醇的轉化率越高                  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
（4）根據表中數據分析，150℃時乙醇催化脫水制取的乙醚產量______（選填“大于”、“小于”、“等于”）125℃時；為了又快又多地得到產品，乙醇制乙醚合適的反應溫度區域是______

Answer 1

（1）吸熱，逆向；      （2）C₂H₅OH(g) ＝ C₂H₄(g) + H₂O(g)  △H₂=+46kJ·mol^－1
（3）     a、b；   （4）大于    150～175℃

（1）根據表中數據可知，隨著溫度的升高，乙醇的轉化率逐漸增大，說明正反應是吸熱反應。乙醇脫水生成乙烯的反應是體積增大的可逆反應，所以增大壓強，平衡向逆反應方向移動。
（2）因為是吸熱反應，所以熱化學方程式為C₂H₅OH(g)＝C₂H₄(g) + H₂O(g)  △H₂=+46kJ·mol^－1。 
（3）根據乙醇生成乙醚的化學方程式2C₂H₅OH(g) ＝ C₂H₅OC₂H₅ (g) + H₂O(g)可知，該反應的平衡常數表達式為。K值越大，反應物的轉化率就越大，所以ab正確，cd不正確。
（4）由表中數據不難看出，150℃是乙醇的轉化率要高于125℃的轉化率.。但溫度越高，乙醚的含量會降低，所以為了又快又多地得到產品，乙醇制乙醚合適的反應溫度區域應該是150～175℃。