Question

【題目】（12分）工業上采用乙苯脫氫制備苯乙烯，反應體系同時發生兩步可逆反應，其能量變化情況如下：

（1）總反應，△H=_________。

（2）下列敘述不能說明反應體系已達到平衡狀態的是_______。

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量保持不變

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

（）的影響，并設計了如下實驗：

①乙苯脫氫反應的化學平衡常數表達式為______________。

②a=___________________。

③經實驗測得，三組實驗中乙苯的轉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化率產生影響的原因：______________。

Answer 1

【答案】（1）-166 kJ/mol； （2）BC； （3）①； ②9.0； ③Ⅲ ；通入CO2，CO2與H2反應，c(H2)下降，平衡向正反應方向移動，乙苯的轉化率提高

【解析】

試題分析：（1）根據蓋斯定律可知反應①+反應②得到：，所以該反應的反應熱為：△H=△H1+△H2=-125kJ/mol-41kJ/mol=-166 kJ/mol；

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

（3）①化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，因此該化學反應的平衡常數表達；

②實驗III使用9.0molHe，在改變CO2用量的同時，可以保持反應體系的壓強不變；

③根據圖2所示未知曲線中，乙苯的轉化率降低，化學反應逆向移動，實驗Ⅲ符合圖示信息，對于平衡：，通入CO2，CO2與H2反應，使c（H2）下降，平衡向正反應方向移動，乙苯的轉化率提高。