Question

20．物质A是生产各种塑料的重要单体，工业上采用物质B分解制备物质A的同时释放出氢气，其制备原理是：
B（g）?A（g）+H₂（g）△H=+125kJ•mol^-1
（1）该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c（A）•c（{H}_{2}）}{c（B）}$．随着温度的升高，K值增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂（稀释剂不参加反应）．物质B的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强关系如图．
①由图可得出：
结论一：其他条件不变，水蒸气的用量越大，平衡转化率越高；
结论二：其他条件不变，体系总压强越大，平衡转化率越小
②加人稀释剂能影响反应物B的平衡转化率的原因是：总压强不变时，加入稀释剂，同等程度的减少反应物及生成物浓度，相当于体系减压，故平衡向气体物质的量增大的方向移动，物质B的平衡转化率增大（总压强不变，加入稀释剂，同等程度的减少反应物及生成物浓度，运算浓度熵小于K，故平衡正移）．
（3）某些工艺中，在反应的中途加入O₂和特定的催化剂，有利于提高B的平衡转化率．试解释其原因：氧气将反应生成的氢气消耗掉，减小了氢气的浓度；同时该反应放热使体系温度升高，平衡正反应方向移动．

Answer 1

分析 （1）根据反应方程式书写K的表达式，根据温度升高转化率增大，判断K的变化；
（2）①根据图象分析，反应物对平衡的影响；根据图象分析，压强对平衡的影响；
②根据分压对平衡移动的影响分析；
（3）O₂与反应生成的氢气反应，且反应放热．

解答 解：（1）已知B（g）?A（g）+H₂（g）△H=+125kJ•mol^-1，则该反应的平衡常数为：K=$\frac{c（A）•c（{H}_{2}）}{c（B）}$，已知温度升高时转化率增大，平衡正移，所以K增大；
故答案为：$\frac{c（A）•c（{H}_{2}）}{c（B）}$；增大；
（2）①其他条件不变，水蒸气的用量越大，平衡正移，平衡转化率越大；根据图象分析，压强越大，转化率越小，
故答案为：高；其他条件不变，体系总压强越大，平衡转化率越小；
②根据分压对平衡移动的影响分析可知：总压强不变时，加入稀释剂，同等程度的减少反应物及生成物浓度，相当于体系减压，故平衡向气体物质的量增大的方向移动，物质B的平衡转化率增大（总压强不变，加入稀释剂，同等程度的减少反应物及生成物浓度，运算浓度熵小于K，故平衡正移）；
故答案为：总压强不变时，加入稀释剂，同等程度的减少反应物及生成物浓度，相当于体系减压，故平衡向气体物质的量增大的方向移动，物质B的平衡转化率增大（总压强不变，加入稀释剂，同等程度的减少反应物及生成物浓度，运算浓度熵小于K，故平衡正移）；
（3）O₂与反应生成的氢气反应，且反应放热，所以平衡正移有利于提高C₆H₅C₂H₅的平衡转化率，
故答案为：氧气将反应生成的氢气消耗掉，减小了氢气的浓度；同时该反应放热使体系温度升高，平衡正反应方向移动．

点评 本题考查化学平衡及其影响，题目难度中等，注意加入稀释剂参与反应的各物质所占的分压对化学平衡的影响，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．