Question

【题目】苯乙烯( )是制造一次性泡沫饭盒的聚苯乙烯的单体，其合成所涉及到的反应如下：

I.CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）△H1

Ⅱ.(g) (g)+H2(g) △H2

Ⅲ. (g)+CO2(g) (g)+CO(g)+H2O(g) △H3

(1)T℃时，2L密闭容器中进行的反应Ⅰ，若按投料方式①进行投料，15 min后反应达到平衡，此时CO2的转化率为75%，则0~15 min内平均反应速率υ( H2)= ________；若按投料方式②进行投料，则开始反应速率υ正(H2) ______υ逆(H2)（填“>”“<”或“=”）。

(2)则△H2=____________（用含有△H1和△H3的式子表达）。

(3)研究表明，温度、压强对反应Ⅲ中乙苯平衡转化率的影响如图所示：

则△H3 ______0（填“>”“<”或“=”）；P1、P2、P3从大到小的顺序是 __________ 。

(4)除了改变温度和压强，请提供另外一种可以提高苯乙烯产率的方法__________________。

Answer 1

【答案】0.2mol·L-1·min-1 < ΔH3-ΔH1 > P3>P2>P1 恒容容器中加入更多的CO2、抽走水蒸气、抽走CO(答对其一即可)

【解析】

(1)T℃时，2L密闭容器中进行的反应Ⅰ，若按投料方式①进行投料，15 min后反应达到平衡，此时CO2的转化率为75%，列三段式有：

则氢气的平均反应速率，平衡常数；若按照方式②投料，，所以反应逆向进行，则υ正(H2)<υ逆(H2)，故答案为：0.2mol·L-1·min-1；<；

(2)根据题干信息分析，反应Ⅲ-反应Ⅰ可以得到反应Ⅱ，由盖斯定律可知，ΔH2=ΔH3-ΔH1，故答案为：ΔH3-ΔH1；

(3)温度升高，乙苯的平衡转化率升高，所以反应吸热，ΔH3>0；增大压强，平衡逆向移动，乙苯的平衡转化率减小，所以P3>P2>P1，故答案为：>；P3>P2>P1；

(4)根据勒夏特列原理，除了改变温度和压强，还可以通过恒容容器中加入更多的CO2、抽走水蒸气或抽走CO等方法来提高苯乙烯产率，故答案为：恒容容器中加入更多的CO2、抽走水蒸气、抽走CO(答对其一即可)。