Question

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） CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）   25℃时，K=2.95×10¹¹
②2CO（g）+4H₂（g） CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g）   25℃时，K=1.71×10²²
（1）写出反应①的平衡常数表达式K=______．
（2）条件相同时，反应①与反应②相比，转化程度更大的是______；以CO₂为原料合成乙醇的优点是______（写出一条即可）．
（3）在一定压强下，测得反应①的实验数据如下表．分析表中数据回答下列问题：

温度/Kn（H2）/n（CO2）CO2转化率/%	500	600	700	800
1.5	45	33	20	12
2.0	60	43	28	15
3.0	83	62	37	22

①温度升高，K值______（填“增大”、“减小”、或“不变”）．
②提高氢碳比[n（H₂）/n（CO₂）]，K值______（填“增大”、“减小”、或“不变”），对生成乙醇______（填“有利”或“不利”）．
（4）肼（N₂H₄）与NO₂反应生成N₂和水蒸汽，比相同质量乙醇与O₂燃烧生成CO₂和水蒸汽产生的热能更多，故肼常作为高能火箭燃料．
已知：N₂ （g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol     N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ/mol
则肼与二氧化氮反应生成氮气和水蒸汽的热化学方程式为：______．

Answer

（1）根据平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比来分析；
（2）利用化学平衡常数来分析转化程度，平衡常数大，则转化程度大；从资源利用及环保角度来分析该合成方法的优点；
（3）①由表格中的数据可知，温度越高，平衡常数越小；
②K只受温度的影响，但提高氢碳比促使反应正向移动的程度增大，有利于生成乙醇；
（4）利用盖斯定律来分析热化学反应及反应热．
【解析】
（1）由反应2CO2（g）+6H2（g） CH3CH2OH（g）+3H2O（g），平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，
则K=，故答案为：；
（2）因反应②的K大，则正向进行的程度大，即反应物的转化程度高，以CO2为原料合成乙醇，减少二氧化碳造成的温室效应，废弃物利用，有利于环保，
故答案为：②；废弃物利用，有利于环保；
（3）①由表格数据可以看出，温度越高，K值越小，故答案为：减小；
②因K只受温度的影响，则提高氢碳比能促使反应正向移动的程度增大，有利于生成乙醇，但生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，即K不变，
故答案为：不变；有利；
（4）N2 （g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol①
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ/mol②
根据盖斯定律可知，②×2-①可得2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7kJ/mol，
故答案为：2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7kJ/mol．