Question

（2012?汕頭一模）由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已進入大規(guī)模生產(chǎn)．如圖是由二氧化碳合成乙醇的技術(shù)流程：

吸收池中盛有飽和碳酸鉀溶液，把含有二氧化碳的空氣吹入吸收池中，吸收池中反應(yīng)液進入分解池后，向分解池中通入高溫水蒸汽，把二氧化碳從溶液中提取出來，在合成塔中和氫氣經(jīng)化學反應(yīng)使之變?yōu)榭稍偕�燃料乙醇�?nbsp;  回答下列問題：
（1）寫出吸收池中反應(yīng)的離子方程式

CO₂+CO₃^2-+H₂O=2HCO₃^-

．
（2）從分解池中循環(huán)使用的物質(zhì)是

K₂CO₃

．
（3）工業(yè)上還采取以CO和H₂為原料合成乙醇，其化學反應(yīng)方程式為：
2CO（g）+4H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g） 請寫出該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式K=

c(CH3CH2OH)?c(H2O)

c2(CO)?c4(H2)

．
（4）在相同條件下，由CO制取CH₃CH₂OH的平衡常數(shù)遠遠大于由CO₂制取CH₃CH₂OH 的平衡常數(shù)．則由CO制取CH₃CH₂OH的優(yōu)點是

原料有較大的轉(zhuǎn)化率

，
由CO₂制取CH₃CH₂OH的優(yōu)點是

CO₂原料易得

．（寫出一點即可）
（5）在一定壓強下，測得由CO₂制取CH₃CH₂OH的實驗數(shù)據(jù)如下表：

溫度（K） CO2轉(zhuǎn)化率（%） n（H2）/n（CO2）	500	600	700	800
1.5	45	33	20	12
2	60	43	28	15
3	83	62	37	22

根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：
①溫度升高，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值

減小

（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
②提高氫碳比(

n(H2)

n(CO2)

)，對生成乙醇

有利

（選填“不利”、“有利”或“無影響”）

Answer 1

分析：（1）吸收池中盛有飽和碳酸鉀溶液，吸收空氣中的二氧化碳，轉(zhuǎn)化為KHCO₃．
（2）由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，分解池中KHO₃分解生成K₂CO₃，碳酸鉀在被循環(huán)利用．
（3）可逆反應(yīng)達到平衡時，各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值是常數(shù)，用K表示，這個常數(shù)叫化學平衡常數(shù)．
（4）由題目信息可知，CO制取CH₃CH₂OH的，原料有較大的轉(zhuǎn)化率；由工藝流程可知，CO₂原料易得．
（5）①由表中數(shù)據(jù)可知，n（H₂）/n（CO₂）一定情況下，溫度越高，CO₂轉(zhuǎn)化率越低，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動．
②由表中數(shù)據(jù)可知，溫度一定時，n（H₂）/n（CO₂）越大，CO₂轉(zhuǎn)化率越高，有利于CH₃CH₂OH生成．

解答：解：（1）吸收池中盛有飽和碳酸鉀溶液，吸收空氣中的二氧化碳，轉(zhuǎn)化為KHCO₃，反應(yīng)離子方程式為CO₂+CO₃^2-+H₂O=2HCO₃^-，
故答案為：CO₂+CO₃^2-+H₂O=2HCO₃^-．
（2）由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，分解池中KHO₃分解生成K₂CO₃，碳酸鉀在被循環(huán)利用吸收空氣中二氧化碳．
故答案為：K₂CO₃．
（3）2CO（g）+4H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g）的平衡常數(shù)k=

c(CH3CH2OH)?c(H2O)

c2(CO)?c4(H2)

．
故答案為：

c(CH3CH2OH)?c(H2O)

c2(CO)?c4(H2)

．
可逆反應(yīng)達到平衡時，各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值是常數(shù)，用K表示，這個常數(shù)叫化學平衡常數(shù)．
（4）在相同條件下，由CO制取CH₃CH₂OH的平衡常數(shù)遠遠大于由CO₂制取CH₃CH₂OH 的平衡常數(shù)，則由CO制取CH₃CH₂OH，原料有較大的轉(zhuǎn)化率；碳酸鉀溶液吸收空氣中的二氧化碳，轉(zhuǎn)化為KHO₃，KHO₃分解生成CO₂，CO₂原料易得．
故答案為：原料有較大的轉(zhuǎn)化率；CO₂原料易得．
由題目信息可知，CO制取CH₃CH₂OH的，原料有較大的轉(zhuǎn)化率；由工藝流程可知，CO₂原料易得．
（5）①由表中數(shù)據(jù)可知，n（H₂）/n（CO₂）一定情況下，溫度越高，CO₂轉(zhuǎn)化率越低，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，所以平衡常數(shù)k減�。�
故答案為：減�。�
②由表中數(shù)據(jù)可知，溫度一定時，n（H₂）/n（CO₂）越大，CO₂轉(zhuǎn)化率越高，有利于CH₃CH₂OH生成．
故答案為：有利．

點評：考查學生對工藝流程的理解、化學平衡移動及平衡常數(shù)、物質(zhì)性質(zhì)等，難度中等，關(guān)鍵是掌握整個制備流程原理，要求學生要有扎實的基礎(chǔ)知識和靈活應(yīng)用知識解決問題的能力．