《2025年资源库高中化学人教版》

例408 [浙江2024年6月·11]二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
Ⅰ.C₂H₆(g)+CO₂(g)⇌C₂H₄(g)+CO(g)+H₂O(g)　ΔH₁＞0
Ⅱ.C₂H₆(g)+2CO₂(g)⇌4CO(g)+3H₂(g)　ΔH₂＞0
向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C₂H₆和3 mol CO₂，不同温度下，测得5 min时（反应均未平衡）的相关数据见下表。下列说法不正确的是（ ）
A.反应活化能：Ⅰ＜Ⅱ
B.500℃时，0～5 min反应Ⅰ的平均速率为v(C₂H₄)=2.88×10⁻³ mol·L⁻¹·min⁻¹
C.其他条件不变，平衡后及时移除H₂O(g)，可提高乙烯的产率
D.其他条件不变，增大投料比$\frac{n(C₂H₆)}{n(CO₂)}$投料，平衡后可提高乙烷转化率

答案： D
解析：由题表可知，400～600℃内，相同温度下，乙烯选择性更高，乙烷更易转化为乙烯，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ＜Ⅱ，A正确；500℃、5 min时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2 mol×9.0%=0.18 mol，而此温度下乙烯的选择性为80.0%，即转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18 mol×80.0%=0.144 mol，则生成的乙烯的物质的量为0.144 mol，故0～5 min反应Ⅰ的平均速率v(C₂H₄)=$\frac{0.144 mol}{10 L×5 min}$=2.88×10⁻³ mol·L⁻¹·min⁻¹，B正确；其他条件不变，平衡后及时移除H₂O(g)，反应Ⅰ平衡正向移动，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，增大投料比$\frac{n(C₂H₆)}{n(CO₂)}$投料，平衡后CO₂转化率提高，C₂H₆转化率降低，D错误。

例409 [湖南2024·14]恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CH₃OH(g)和CO(g)，发生如下反应：
主反应：CH₃OH(g)+CO(g)⇌CH₃COOH(g)　ΔH₁
副反应：CH₃OH(g)+CH₃COOH(g)⇌CH₃COOCH₃(g)+H₂O(g)　ΔH₂
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数δ[如δ(CH₃COOH)=$\frac{n(CH₃COOH)}{n(CH₃COOH)+n(CH₃COOCH₃)}$]随投料比x（物质的量之比）的变化关系如图12-4-14所示，下列说法正确的是（ ）
A.投料比x代表$\frac{n(CH₃OH)}{n(CO)}$
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.ΔH₁＜0，ΔH₂＞0
D.L、M、N三点的平衡常数：K(L)=K(M)＞K(N)

答案： D
解析：主反应的产物较多，则曲线a、b代表δ(CH₃COOH)，曲线c、d代表δ(CH₃COOCH₃)，B错误；若x=$\frac{n(CH₃OH)}{n(CO)}$，随着n(CH₃OH)增加，δ(CH₃COOCH₃)会增大，与图像不符，A错误；主反应的ΔS＜0且能在500 K以上自发反应，则ΔH₁＜0，由题图可知，温度升高，δ(CH₃COOCH₃)减小，即温度升高副反应也逆向进行，ΔH₂＜0，C错误；温度升高，副反应平衡逆向移动，K减小，则平衡常数：K(L)=K(M)＞K(N)，D正确。