Question

【题目】（12分）工业上采用乙苯脱氢制备苯乙烯，反应体系同时发生两步可逆反应，其能量变化情况如下：

（1）总反应，△H=_________。

（2）下列叙述不能说明反应体系已达到平衡状态的是_______。

A．v正(CO)=v逆(CO) B．消耗1molCO2同时生成1molH2O

C．c(CO2)=c(CO) D．混合气体的平均相对分子质量保持不变

（3）某化学兴趣小组欲探究在相同压强条件下，CO2用量和温度条件对乙苯脱氢反应

（）的影响，并设计了如下实验：

①乙苯脱氢反应的化学平衡常数表达式为______________。

②a=___________________。

③经实验测得，三组实验中乙苯的转化随时间变化如右图所示。其中未知曲线代表的是实验____（填“Ⅱ”或“III”）。请用平衡移动原理解释该条件改变对乙苯转化率产生影响的原因：______________。

Answer 1

【答案】（1）-166 kJ/mol； （2）BC； （3）①； ②9.0； ③Ⅲ ；通入CO2，CO2与H2反应，c(H2)下降，平衡向正反应方向移动，乙苯的转化率提高

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律可知反应①+反应②得到：，所以该反应的反应热为：△H=△H1+△H2=-125kJ/mol-41kJ/mol=-166 kJ/mol；

（2）A．v正（CO）=v逆（CO），正、逆反应速率的比值恒定，说明正逆反应速率是相等的，所以达到了化学平衡状态，A错误；B．消耗1mol CO2同时生成1mol H2O，只能表示反应的正方向速率，不能说明正逆反应速率相等，B正确；C．c（CO2）=c（CO）不是化学平衡状态的特征，C正确；D．反应前后气体物质的量改变，质量守恒，混合气体的平均相对分子质量会改变，当M不变化，证明达到了平衡，D错误；答案选BC；

（3）①化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，因此该化学反应的平衡常数表达；

②实验III使用9.0molHe，在改变CO2用量的同时，可以保持反应体系的压强不变；

③根据图2所示未知曲线中，乙苯的转化率降低，化学反应逆向移动，实验Ⅲ符合图示信息，对于平衡：，通入CO2，CO2与H2反应，使c（H2）下降，平衡向正反应方向移动，乙苯的转化率提高。