Question

工業(yè)上采用乙苯與CO2脫氫生產(chǎn)重要化工原料苯乙烯

(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH=-166 kJ·mol-1

(1)①乙苯與CO2反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=　　。 

②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是　　　　(填代號(hào))。 

 

(2)在3 L密閉容器內(nèi),乙苯與CO2的反應(yīng)在三種不同的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),乙苯、CO2的起始濃度分別為1.0 mol·L-1和3.0 mol·L-1,其中實(shí)驗(yàn)Ⅰ在T1℃,0.3 MPa,而實(shí)驗(yàn)Ⅱ、III分別改變了實(shí)驗(yàn)其他條件;乙苯的濃度隨時(shí)間的變化如圖1所示。

 

圖1圖2

①實(shí)驗(yàn)Ⅰ乙苯在0~50 min時(shí)的反應(yīng)速率為　　　　。 

②實(shí)驗(yàn)Ⅱ可能改變的條件是　　　　　　。 

③圖2是實(shí)驗(yàn)Ⅰ中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t的變化曲線,請(qǐng)?jiān)趫D2中補(bǔ)畫(huà)實(shí)驗(yàn)III中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t的變化曲線。

(3)若實(shí)驗(yàn)Ⅰ中將乙苯的起始濃度改為1.2 mol·L-1,其他條件不變,乙苯的轉(zhuǎn)化率將　　　　(填“增大”“減小”或“不變”),計(jì)算此時(shí)平衡常數(shù)為　　　　。

 

Answer 1

(1)K=　BD

(2)①0.012 mol·L-1·min-1�、诩尤氪呋瘎�

③

(3)減小　0.225

【解析】(1)B選項(xiàng),因?yàn)槭墙^熱容器,化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),體系溫度改變,平衡常數(shù)也改變,所以平衡常數(shù)不再隨時(shí)間的改變而改變,一定是化學(xué)平衡狀態(tài);(2)②實(shí)驗(yàn)Ⅱ比Ⅰ化學(xué)反應(yīng)速率快,但平衡狀態(tài)相同,只能是加入催化劑;③實(shí)驗(yàn)Ⅲ化學(xué)反應(yīng)速率加快,平衡時(shí)乙苯的濃度增大,苯乙烯的百分含量減小;(3)只改變濃度,所以平衡常數(shù)與實(shí)驗(yàn)Ⅰ相同,K==0.225。