Question

Ⅰ醇脫水反應(yīng)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(jìn)行脫水實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)，每次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)時(shí)間均相同．

已知：乙醇和乙醚（CH₃CH₂OCH₂CH₃）的沸點(diǎn)分別為78.4℃和34.5℃．試分析：
（1）乙醇脫水制乙烯的反應(yīng)是

 

（填“放熱”、“吸熱”）反應(yīng)，若增大壓強(qiáng)，平衡

 

（選填“正向”、“逆向”、“不”）移動(dòng)．
（2）寫出乙醇脫水制乙醚的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

 

．
當(dāng)乙醇起始濃度相同時(shí)，平衡常數(shù)K值越大，表明

 

（填序號(hào)）．
a．乙醇的轉(zhuǎn)化率越高                 b．反應(yīng)進(jìn)行得越完全
c．達(dá)到平衡時(shí)乙醇的濃度越大         d．化學(xué)反應(yīng)速率越快
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，150℃時(shí)乙醇催化脫水制取的乙醚產(chǎn)量

 

（選填“大于”、“小于”、“等于”）125℃時(shí)；為了又快又多地得到產(chǎn)品，乙醇制乙醚合適的反應(yīng)溫度區(qū)域是

 

．
Ⅱ水垢中含有的CaSO₄，先用Na₂CO₃溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO₃，而后用酸去除．從CaSO₄到CaCO₃的沉淀轉(zhuǎn)化中，并存在著兩個(gè)沉淀溶解平衡，寫出前一個(gè)沉淀溶解平衡表達(dá)式：

 

已知Ksp（CaCO₃）=2.8×10^-9mol²/L²，將136gCaSO₄固體加入1L Na₂CO₃溶液中，待沉淀轉(zhuǎn)化后，溶液中c（CO₃^2-）=0.001mol/L．計(jì)算Ksp（CaSO₄）=

 

mol²/L²
（忽略溶液體積變化）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：化學(xué)平衡專題

分析：Ⅰ（1）平衡移動(dòng)的應(yīng)用，考慮溫度、壓強(qiáng)對(duì)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；
Ⅱ計(jì)算出離子濃度，帶入溶度積表達(dá)式計(jì)算Ksp．

解答： 解：Ⅰ（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(yīng)方向移動(dòng)，所以乙醇制取乙烯為吸熱反應(yīng)；
增大壓強(qiáng)，平衡向體積減小方向移動(dòng)，因正反應(yīng)為體積增大的方向，故平衡逆向移動(dòng)，
故答案為：吸熱；逆向；　    
（2）乙醇制取乙醚的反應(yīng)方程式為：2C₂H₅OH

加熱

C₂H₅OC₂H5+H₂O，故平衡常數(shù)K為：

c(C2H5OC2H5)?c(H2O)

c2(C2H5OH)

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

c(C2H5OC2H5)?c(H2O)

c2(C2H5OH)

； ab；　 
（3）乙醚產(chǎn)量應(yīng)同時(shí)考慮乙醇的轉(zhuǎn)化率和乙醚的含量．由表知，150℃時(shí)乙醇催化脫水制取的乙醚產(chǎn)量大于125℃時(shí)，乙醇制乙醚合適的反應(yīng)溫度區(qū)域是 150～175℃，
故答案為：大于；150～175℃；
Ⅱ硫酸鈣沉淀溶解平衡方程式為：CaSO₄（s）≒Ca²⁺（aq）+SO₄^2-（aq），Ksp（CaSO₄）=c（Ca²⁺）?c（SO₄^2-），
其中c（Ca²⁺）=Ksp（CaCO₃）/c（CO₃^2-）=

2.8×10-9mol2/L2

0.001mol/L

=2.8×10^-6mol/L　n（SO₄^2-）=

136g

136g/mol

=1mol，c（SO₄^2-）=

1mol

1L

=1mol/L　        
所以Ksp（CaSO₄）=c（Ca²⁺）?c（SO₄^2-）=2.8×10^-6mol/L×1mol/L=2.8×10^-6mol²/L²，
故答案為：2.8×10^-6．

點(diǎn)評(píng)：本題考察了影響平衡的因素，平衡常數(shù)問題和沉淀溶解平衡關(guān)于溶度積的計(jì)算．讀懂圖中數(shù)據(jù)是關(guān)鍵，對(duì)于溶度積計(jì)算，寫出表達(dá)式，計(jì)算出濃度帶入數(shù)據(jù)即可．