Question

【題目】工業(yè)上采用乙苯脫氫制備苯乙烯，反應(yīng)體系同時發(fā)生兩步可逆反應(yīng)，其能量變化情況如下：

（1）總反應(yīng) △H = _______。

（2）下列敘述不能說明反應(yīng)體系已達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。

A．v正（CO） = v逆（CO）

B．消耗1 mol CO2同時生成1 mol H2O

C．c（CO2） = c（CO）

D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變

（3）某化學(xué)興趣小組欲探究在相同壓強(qiáng)條件下，CO2用量和溫度條件對乙苯脫氫反應(yīng)

（）的影響，并設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)編號	乙苯（g） / mol	CO2（g） / mol	He （g） / mol	溫度 / ℃
I	3.0	9.0	0	550
Ⅱ	3.0	9.0	0	600
III	3.0	0	9.0	550

①乙苯脫氫反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為 。

② 實(shí)驗(yàn)III使用9.0molHe的目的是___________________。

③ 經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得，三組實(shí)驗(yàn)中乙苯的轉(zhuǎn)化隨時間變化如圖所示。其中未知曲線代表的是實(shí)驗(yàn)______（填“Ⅱ”或“III”）。請用平衡移動原理解釋該條件改變對乙苯轉(zhuǎn)化率產(chǎn)生影響的原因：__________________________________________。

Answer 1

【答案】（1）-166kJ/mol（2）BC（3）① ②在改變CO2用量的同時，保持反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不變 ③ Ⅲ 對于平衡：，通入CO2，CO2與H2反應(yīng)，使c（H2）下降，平衡向正反應(yīng)方向移動，乙苯的轉(zhuǎn)化率提高

【解析】

試題分析：（1）反應(yīng)①+反應(yīng)②得到：，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱為：△H=△H1+△H2=-125kJ/mol-41kJ/mol=-166 kJ/mol；

（2）A．v正（CO）=v逆（CO），正、逆反應(yīng)速率的比值恒定，說明正逆反應(yīng)速率是相等的，所以達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．消耗1mol CO2同時生成1mol H2O，只能表示反應(yīng)的正方向速率，不能說明正逆反應(yīng)速率相等，故B正確；C．c（CO2）=c（CO）不是化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，故C正確； D．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量改變，質(zhì)量守恒，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量會改變，當(dāng)M不變化，證明達(dá)到了平衡，故D錯誤；故選BC；

（3）①化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)K==；

②實(shí)驗(yàn)III使用9.0molHe，在改變CO2用量的同時，可以保持反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不變；

③根據(jù)圖2所示．未知曲線中，乙苯的轉(zhuǎn)化率降低，化學(xué)反應(yīng)逆向移動，實(shí)驗(yàn)Ⅲ符合圖示信息，對于平衡：，通入CO2，CO2與H2反應(yīng)，使c（H2）下降，平衡向正反應(yīng)方向移動，乙苯的轉(zhuǎn)化率提高。