Question

【題目】（12分）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1molCO2同時生成1molH2O

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)計了如下實驗：

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

②a=___________________。

③經(jīng)實驗測得，三組實驗中乙苯的轉(zhuǎn)化隨時間變化如右圖所示。其中未知曲線代表的是實驗____（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）-166 kJ/mol； （2）BC； （3）①； ②9.0； ③Ⅲ ；通入CO2，CO2與H2反應(yīng)，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）根據(jù)蓋斯定律可知反應(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)，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，B正確；C．c（CO2）=c（CO）不是化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，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，D錯誤；答案選BC；

（3）①化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，因此該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)；

②實驗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，實驗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。