Question

（二）工業(yè)上采用乙苯與CO₂脫氫生產(chǎn)重要化工原料苯乙烯

（1）在3L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1.0mol/L和3.0mol/L，其中實(shí)驗(yàn)Ⅰ在T₁℃，0.3MPa，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Ⅰ所示．

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

 

②實(shí)驗(yàn)Ⅱ可能改變條件的是

 

③圖Ⅱ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?jiān)趫DⅡ中補(bǔ)畫實(shí)驗(yàn)Ⅲ中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t的變化曲線．
（2）若實(shí)驗(yàn)Ⅰ中將乙苯的起始濃度改為1.2mol/L，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

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）①根據(jù)圖I中乙苯的濃度變化及v=

△c

△t

計(jì)算出實(shí)驗(yàn)I乙苯在0-50min時(shí)的反應(yīng)速率；
②根據(jù)圖象中圖I中實(shí)驗(yàn)Ⅱ改變條件平衡不移動，而反應(yīng)速率增大進(jìn)行判斷改變的條件；
③實(shí)驗(yàn)Ⅲ中改變條件，由圖I可知乙苯的濃度增大，平衡逆移，所以苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t增大而減小；
（2）根據(jù)加入乙苯引起的濃度增大量與平衡移動引起的濃度減小量的相對關(guān)系分析；若實(shí)驗(yàn)I中將乙苯的起始濃度改為1.2mol/L，其他條件不變，因?yàn)闇囟炔蛔�，則K不變，根據(jù)圖I中數(shù)據(jù)求出K的值．

解答： 解（1）①根據(jù)圖I中可知，0-50min時(shí)乙苯的濃度變化為：1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L，則其反應(yīng)速率為：v=

0.6mol/L

50min

=0.012mol/（L?min），
故答案為：0.012mol/（L?min）；
②根據(jù)圖I中實(shí)驗(yàn)Ⅱ改變條件平衡不發(fā)生移動，而反應(yīng)速率增大，所以改變的條件為：加催化劑，故答案為：加催化劑；
③實(shí)驗(yàn)Ⅲ中改變條件，由圖I可知乙苯的濃度增大，平衡向著逆向移動，所以苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t增大而減小，則實(shí)驗(yàn)Ⅲ中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t的變化曲線為，
故答案為：；
（2）若實(shí)驗(yàn)I中將乙苯的起始濃度改為1.2mol/L，其他條件不變，平衡正移，由于二氧化碳的初始濃度沒變，平衡移動引起的乙苯的濃度的減小量小于加入的乙苯引起的濃度增加量，所以乙苯的轉(zhuǎn)化率減�。�
 根據(jù)圖I中實(shí)驗(yàn)1可知，0-50min時(shí)乙苯的濃度變化為1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L        
                   C₆H₅CH₂CH₃+CO₂?C₆H₅CH=CH₂ +CO+H₂O
起始濃度（mol/L）：1.0     3.0      0       0     0
反應(yīng)濃度（mol/L）：0.6     0.6     0.6     0.6   0.6
平衡濃度（mol/L）：0.4     2.4     0.6     0.6   0.6   
則K=

0.6×0.6×0.6

0.4×2.4

=0.225，
故答案為：減�。�0.225．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算等知識，題目難度中等，注意掌握化學(xué)平衡及其影響因素，明確化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計(jì)算方法；（2）中平衡常數(shù)的計(jì)算依據(jù)圖I中的實(shí)驗(yàn)1分析計(jì)算．