Question

20．物質(zhì)A是生產(chǎn)各種塑料的重要單體，工業(yè)上采用物質(zhì)B分解制備物質(zhì)A的同時(shí)釋放出氫氣，其制備原理是：
B（g）?A（g）+H₂（g）△H=+125kJ•mol^-1
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{c（A）•c（{H}_{2}）}{c（B）}$．隨著溫度的升高，K值增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）實(shí)際生產(chǎn)中常以高溫水蒸氣作為反應(yīng)體系的稀釋劑（稀釋劑不參加反應(yīng)）．物質(zhì)B的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體系總壓強(qiáng)關(guān)系如圖．
①由圖可得出：
結(jié)論一：其他條件不變，水蒸氣的用量越大，平衡轉(zhuǎn)化率越高；
結(jié)論二：其他條件不變，體系總壓強(qiáng)越大，平衡轉(zhuǎn)化率越小
②加人稀釋劑能影響反應(yīng)物B的平衡轉(zhuǎn)化率的原因是：總壓強(qiáng)不變時(shí)，加入稀釋劑，同等程度的減少反應(yīng)物及生成物濃度，相當(dāng)于體系減壓，故平衡向氣體物質(zhì)的量增大的方向移動(dòng)，物質(zhì)B的平衡轉(zhuǎn)化率增大（總壓強(qiáng)不變，加入稀釋劑，同等程度的減少反應(yīng)物及生成物濃度，運(yùn)算濃度熵小于K，故平衡正移）．
（3）某些工藝中，在反應(yīng)的中途加入O₂和特定的催化劑，有利于提高B的平衡轉(zhuǎn)化率．試解釋其原因：氧氣將反應(yīng)生成的氫氣消耗掉，減小了氫氣的濃度；同時(shí)該反應(yīng)放熱使體系溫度升高，平衡正反應(yīng)方向移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)方程式書寫K的表達(dá)式，根據(jù)溫度升高轉(zhuǎn)化率增大，判斷K的變化；
（2）①根據(jù)圖象分析，反應(yīng)物對(duì)平衡的影響；根據(jù)圖象分析，壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響；
②根據(jù)分壓對(duì)平衡移動(dòng)的影響分析；
（3）O₂與反應(yīng)生成的氫氣反應(yīng)，且反應(yīng)放熱．

解答 解：（1）已知B（g）?A（g）+H₂（g）△H=+125kJ•mol^-1，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K=$\frac{c（A）•c（{H}_{2}）}{c（B）}$，已知溫度升高時(shí)轉(zhuǎn)化率增大，平衡正移，所以K增大；
故答案為：$\frac{c（A）•c（{H}_{2}）}{c（B）}$；增大；
（2）①其他條件不變，水蒸氣的用量越大，平衡正移，平衡轉(zhuǎn)化率越大；根據(jù)圖象分析，壓強(qiáng)越大，轉(zhuǎn)化率越小，
故答案為：高；其他條件不變，體系總壓強(qiáng)越大，平衡轉(zhuǎn)化率越��；
②根據(jù)分壓對(duì)平衡移動(dòng)的影響分析可知：總壓強(qiáng)不變時(shí)，加入稀釋劑，同等程度的減少反應(yīng)物及生成物濃度，相當(dāng)于體系減壓，故平衡向氣體物質(zhì)的量增大的方向移動(dòng)，物質(zhì)B的平衡轉(zhuǎn)化率增大（總壓強(qiáng)不變，加入稀釋劑，同等程度的減少反應(yīng)物及生成物濃度，運(yùn)算濃度熵小于K，故平衡正移）；
故答案為：總壓強(qiáng)不變時(shí)，加入稀釋劑，同等程度的減少反應(yīng)物及生成物濃度，相當(dāng)于體系減壓，故平衡向氣體物質(zhì)的量增大的方向移動(dòng)，物質(zhì)B的平衡轉(zhuǎn)化率增大（總壓強(qiáng)不變，加入稀釋劑，同等程度的減少反應(yīng)物及生成物濃度，運(yùn)算濃度熵小于K，故平衡正移）；
（3）O₂與反應(yīng)生成的氫氣反應(yīng)，且反應(yīng)放熱，所以平衡正移有利于提高C₆H₅C₂H₅的平衡轉(zhuǎn)化率，
故答案為：氧氣將反應(yīng)生成的氫氣消耗掉，減小了氫氣的濃度；同時(shí)該反應(yīng)放熱使體系溫度升高，平衡正反應(yīng)方向移動(dòng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡及其影響，題目難度中等，注意加入稀釋劑參與反應(yīng)的各物質(zhì)所占的分壓對(duì)化學(xué)平衡的影響，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．