Question

【题目】I．化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯．
已知某温度下：
反应①：CO2（g）+H2（g）→CO（g）+H2O（g），△H=+41.2kJ/mol；
反应②： （g）→ （g）+H2（g），△H=+117.6kJ/mol；
①②的化学反应平衡常数分别为K1、K2 ，
（1）请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式
该反应的化学平衡常数K=（用K1、K2表示）
（2）恒温恒容条件下，反应①达到平衡后；t1时刻通入少量CO2；请在图中画出t1之后的正逆反应曲线，并作出标注．

（3）Ⅱ．一定的条件下，合成氨反应为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）．图1表示在此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线．图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响．

升高温度，该反应的平衡常数（填“增大”或“减小”或“不变”）．
（4）由图2信息，计算10min内该反应的平均速率v（H2）= ， 从11min起其它条件不变，压缩容器的体积，则n（N2）的变化曲线为（填“a”或“b”或“c”或“d”）
（5）图3 a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是点，温度T1T2（填“＞”或“=”或“＜”）

Answer 1

【答案】
（1）CO2（g）+ +CO（g）+H2O（g）△H=+158.8 kJ/mol；K1?K2
（2）
（3）减小
（4）0.045mol/（L?min）；d
（5）c；＜
【解析】解：（1.）已知反应①：CO2（g）+H2（g）→CO（g）+H2O（g）△H=+41.2kJ/mol；
反应②： （g）→ （g）+H2（g）△H=+117.6kJ/mol；根据盖斯定律：①+②，得 CO2（g）+ +CO（g）+H2O（g）△H=+41.2+117.6=+158.8kJ/mol，反应①与②相加得总方程，则总方程的平衡常数等于分方程的平衡常数之积，即K=K1K2 ， 所以答案是：CO2（g）+ +CO（g）+H2O（g）△H=+158.8 kJ/mol；K1K2；
（2.）恒温恒容条件下，反应①达到平衡后；t1时刻通入少量CO2 ， 则正反应速率瞬间增大，逆反应速率逐渐增大，其t1之后的正逆反应曲线为： ，
所以答案是： ；
（3.）Ⅱ．N2（g）+3H2（g）2NH3（g），反应的焓变△H=﹣（600KJ/mol﹣508KJ/mol）=﹣92KJ/mol；图2分析可知反应进行的氮气的起始量为0.6mol，反应过程中消耗氮气物质的量为0.3mol，依据热化学方程式计算得到反应过程中放热=92KJ/mol×0.3mol=27.6KJ；图象1分析可知反应是放热反应，反应物能量高于生成物能量，温度升高平衡逆向进行，平衡常数减小，所以答案是：减小；
（4.）图象分析2L的密闭容器中，V（N2）= V（H2）= =0.015mol/Lmin，V（H2）=0.045mol/Lmin；从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，压强增大，平衡正向进行，瞬间氮气物质的量不变，随平衡正向进行，氮气物质的量减小，则n（N2）的变化曲线d符合；所以答案是：0.045mol/Lmin；d；
（5.）图3表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系，曲线上各点都处于平衡状态，故a、b、c都处于平衡状态，达平衡后，增大氢气用量，氮气的转化率增大，故a、b、c三点中，c的氮气的转化率最高；由图3可知，氢气的起始物质的量相同时，温度T1平衡后，氨气的含量更高，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应移动，故温度T1＜T2 ， 温度越高化学平衡越低，故K1＞K2；所以答案是：c；＜．
【考点精析】掌握化学平衡状态本质及特征和化学平衡的计算是解答本题的根本，需要知道化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）；反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．