Question

（16分）已知某溫度下：

反應(yīng)①：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，ΔH= +41.2 kJ/mol；

反應(yīng)②：(g)(g)+H2(g)，ΔH= +117.6 kJ/mol。

①、②的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)分別為K1、K2。

（1）請(qǐng)寫出二氧化碳氧化乙苯制備苯乙烯的熱化學(xué)反應(yīng)方程式 。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K= （用K1、K2表示）。

（2）恒溫恒容條件下，反應(yīng)①達(dá)到平衡后，t1時(shí)刻通入少量CO2。請(qǐng)畫出t1之后的正逆反應(yīng)曲線，并作出標(biāo)注。

（3）一定條件下，某密閉容器中N2O4和NO2的混合氣體達(dá)到平衡時(shí)，c（NO2）=0.50mol/L、c（N2O4）=0.125 mol/L，則2NO2（g） N2O4（g）的平衡常數(shù)K= (寫出計(jì)算結(jié)果) ；若NO2起始濃度為2 mol/L，在相同條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，NO2的轉(zhuǎn)化率為 。

（4）在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如下表：

T/℃	700	800	830	1 000	1 200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：

①該反應(yīng)為________反應(yīng)（填“吸熱”、“放熱”）。

②能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是 。

A．及時(shí)分離出CO氣體 B．適當(dāng)升高溫度

C．增大CO2的濃度 D．選擇高效催化劑

 

Answer 1

（1）CO2(g)+(g) (g)+CO(g)+H2O(g)，ΔH=+158.8 kJ/mol（3分）；

K= K1·K2（2分）

（2）（3分，曲線趨勢(shì)正確2分，標(biāo)示正確1分）

（3）0.5或 （2分）；50% （2分）

（4）①吸熱 （2分） ②B C （2分）

【解析】

試題分析：（1）已知反應(yīng)①：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，ΔH= +41.2 kJ/mol；反應(yīng)②：(g)(g)+H2(g)，ΔH= +117.6 kJ/mol；根據(jù)蓋斯定律：①+②，得 CO2(g)+(g) (g)+CO(g)+H2O(g)，ΔH=+158.8 kJ/mol；反應(yīng)①與反應(yīng)②相加得總方程，則總方程的平衡常數(shù)等于分方程的平衡常數(shù)之積，即K=K1?K2；

（2）恒溫恒容條件下，反應(yīng)①達(dá)到平衡后；t1時(shí)刻通入少量CO2，則正反應(yīng)速率瞬間增大，逆反應(yīng)速率逐漸增大，其t1之后的正逆反應(yīng)曲線為

；

（3）平衡時(shí)c（NO2）=0.50mol/L、c（N2O4）=0.125 mol/L，則可逆反應(yīng)2NO2（g） N2O4（g）的平衡常數(shù)K＝ ＝0.5；根據(jù)方程式可知

2NO2（g） N2O4（g）

起始濃度（mol/L） 2 0

轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） x 0.5x

平衡濃度（mol） 2－x 0.5x

則根據(jù)平衡常數(shù)可知 ＝0.5

解得x＝1或4，其中x＝x舍去

因此NO2的轉(zhuǎn)化率是50%

（4）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升高平衡常數(shù)逐漸增大。說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此正方應(yīng)是吸熱反應(yīng)。

②A．及時(shí)分離出CO氣體，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，但反應(yīng)速率降低，A錯(cuò)誤；B．適當(dāng)升高溫度，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，B正確；C．增大CO2的濃度反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，C正確；D．選擇高效催化劑，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動(dòng)，D錯(cuò)誤，答案選BC。

考點(diǎn)：考查蓋斯定律的應(yīng)用、平衡常數(shù)計(jì)算、外界條件對(duì)反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響