Question

【題目】乙炔加氫是乙烯工業(yè)中的重要精制反應(yīng)，利用這一反應(yīng)可以將乙烯產(chǎn)品中的乙炔含量降低，以避免后續(xù)乙烯聚合催化劑的中毒，工業(yè)上稱為碳二加氫過程。

已知：I. ；

II. ；

回答下列問題：

(1)已知幾種化學(xué)鍵的鍵能如表所示：

化學(xué)鍵
鍵能/	436	413.4	615	812

=____________。

(2)400K時，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的和混合，采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng)，生成，達(dá)到平衡時測得，則平衡時_____。

(3)據(jù)前人研究發(fā)現(xiàn)乙炔在團(tuán)簇表面催化加氫反應(yīng)的部分歷程如圖所示，其中吸附在表面上的物種用*標(biāo)注。

推測乙烯在表面上的吸附為__________(填“放熱”或“吸熱”)過程。圖中歷程中最大能壘(活化能)E正=______，該步驟的化學(xué)方程式為___________。

(4)時，將體積比為1:2的和充入剛性密閉容器中，加入催化劑發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，起始體系總壓強(qiáng)為，實驗測得的分壓與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示：

①時，內(nèi)，平均反應(yīng)速率______(用含的代數(shù)式表示，下同)。

②時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)_____(為以分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

③時，內(nèi)，的減小量______(填“＞”“＜”或“＝”) 內(nèi)的減小量，理由為__________。

Answer 1

【答案】 3 放熱 22.59 ＞ 反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減慢

【解析】

(1)根據(jù)反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和進(jìn)行計算；

(2)結(jié)合蓋斯定律，判斷Ⅱ、Ⅰ與的關(guān)系，從而計算其平衡常數(shù)，進(jìn)而計算氫氣的濃度；

(3)根據(jù)圖像分析；

(4)根據(jù)已知信息列出三段式進(jìn)行計算。

(1)根據(jù)反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和，可知，故答案為：-193.8；

(2)結(jié)合蓋斯定律，Ⅱ－Ⅰ得，平衡常數(shù)，平衡時測得，則，故答案為：3；

(3)由圖可知，為，的過程為乙烯的脫附，需要吸收的能量，則反之的過程為乙烯的吸附，放出的能量；過程中活化能最大，為，該步驟的化學(xué)方程式為，故答案為：放熱；22.59；；

(4)①反應(yīng)開始時，，，可列出三段式：

，則，解得，故內(nèi)，平均反應(yīng)速率，故答案為：；

②該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)，故答案為：；

③因為隨反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減慢，故答案為：＞；反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減慢。