Question

（16分）苯乙烯（C₆H₅CH＝CH₂）是生產(chǎn)各種塑料的重要單體，其制備原理是：
C₆H₅C₂H₅(g)C₆H₅CH＝CH₂(g)＋H₂ (g) ?△H＝+125kJ·mol^－1
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝    __   _____________  。隨著溫度的升高，K值________（填“增大”、“減小”或“不變”，下同）。
（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)）。C₆H₅C₂H₅的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體系總壓強(qiáng)關(guān)系如下圖。

①由上圖可得出：
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______；
結(jié)論二：__________________________________________________。
②加入稀釋劑能影響C₆H₅C₂H₅平衡轉(zhuǎn)化率的原因是：_______________________。
（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C₆H₅C₂H₅的平衡轉(zhuǎn)化率。試解釋其原因：_______________________________________________。

Answer 1

(1) K=  （2分）  增大  （3分）
（2）①高 （1分）其他條件不變，體系總壓強(qiáng)越大，平衡轉(zhuǎn)化率越小。 （3分）
②總壓不變時(shí)，加入稀釋劑，參與反應(yīng)的各物質(zhì)濃度同等程度減小，相當(dāng)于反應(yīng)體系減壓，故平衡向氣體物質(zhì)的量增大的方向移動(dòng)，C₆H₅C₂H₅的平衡轉(zhuǎn)化率增大。（4分）
（或答：總壓不變時(shí)，加入稀釋劑，參與反應(yīng)的各物質(zhì)濃度同等程度減小，濃度商的計(jì)算結(jié)果小于平衡常數(shù)K，故平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，C₆H₅C₂H₅的平衡轉(zhuǎn)化率增大。）
（3）O₂將反應(yīng)生成的H₂消耗掉，減小了H₂的濃度，同時(shí)該反應(yīng)放熱使體系升溫，兩種因素均使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。 （3分）

平衡常數(shù)是指可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以K= 。正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以平衡常數(shù)增大。
（2）①根據(jù)圖像可知，水蒸氣的用量越大，平衡轉(zhuǎn)化率越高。根據(jù)不同壓強(qiáng)下的轉(zhuǎn)化率可判斷，其他條件不變，體系總壓強(qiáng)越大，平衡轉(zhuǎn)化率越小。
②因?yàn)樵诳倝翰蛔儠r(shí)，加入稀釋劑，容器容積必然增大，即參與反應(yīng)的各物質(zhì)濃度同等程度減小，相當(dāng)于反應(yīng)體系減壓，故平衡向氣體物質(zhì)的量增大的方向移動(dòng)，C₆H₅C₂H₅的平衡轉(zhuǎn)化率增大。
（3）因?yàn)镺₂能將反應(yīng)生成的H₂消耗掉，減小了H₂的濃度，同時(shí)該反應(yīng)放熱使體系升溫，兩種因素均使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。