Question

【题目】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1 mol CO2同时生成1 mol H2O

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：

实验编号	乙苯（g） / mol	CO2（g） / mol	He （g） / mol	温度 / ℃
I	3.0	9.0	0	550
Ⅱ	3.0	9.0	0	600
III	3.0	0	9.0	550

①乙苯脱氢反应的化学平衡常数表达式为 。

② 实验III使用9.0molHe的目的是___________________。

③ 经实验测得，三组实验中乙苯的转化随时间变化如图所示。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）-166kJ/mol（2）BC（3）① ②在改变CO2用量的同时，保持反应体系的压强不变 ③ Ⅲ 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

【解析】

试题分析：（1）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，故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，故B正确；C．c（CO2）=c（CO）不是化学平衡状态的特征，故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，故D错误；故选BC；

（3）①化学反应的平衡常数表达K==；

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。