题目内容
【题目】苯乙烯是一种重要的化工原料，可采用乙苯催化脱氢法制备，反应如下： 
(g)
(g)+H2(g) △H=+17.6kJ/mol。
(1)从温度和压强角度分析提高乙苯平衡转化率可采取的措施有___________。
(2)工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1:4)，测得容器总压和乙苯转化率随时间变化结果如图所示。
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实__________。
平衡常数Kp=_______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)
②反应速率V=V正-V逆=k正P乙苯-k逆p苯乙烯p氢气，k正、k逆分别为正逆反应速率常数。计算a处的
______。
(3)CO2气氛下乙苯催化脱氢可同时存在图1两种途径：
①b=_______kJ/mol。
②途径I的反应历程图所示，下列说法正确的是______________。
a．CO2为氧化剂
b．状态1到状态2形成了O-H键
c．中间产物只有(
)
d．该催化剂可提高乙苯的平衡转化率
③在相同的容器中，不同p(CO2)的条件下，进行相同的反应时间，p(CO2)与乙苯转化率关系如图，分析，p(CO2)为15kPa时乙苯转化率最高的因____________________。
【答案】升温、降压 乙苯蒸气中掺混水蒸气，可以达到减小乙苯蒸气分压的作用，减压有利于平衡正向移动，可以提高乙苯的平衡转化率 45 2.5 59.2 a、b p(CO2)压强增大，反应速率加快，乙苯转化率增多，当p(CO2)大于15kPa，由于催化剂表面有限，能吸附的乙苯量下降，反应速率减慢，乙苯转化率下降
【解析】
（1）
(g)
(g)+H2(g) △H=+17.6kJ/mol是吸热反应，又是气体体积增大的反应；
（2）气体体积增大的反应，利用减小压强，平衡正向移动；根据反应三段式分析计算；
反应速率v=v正-v逆=k正p乙苯-k逆p苯乙烯p氢气，则v正=k正p乙苯，v逆=k逆p苯乙烯p氢气，平衡时v正=v逆，即k正p乙苯-k逆p苯乙烯p氢气，所以
计算；
（3）①由图片可知b=17.6J/mol+41.6J/mol；
②反应过程中CO2转化为CO，C的化合价降低，被还原；状态1到状态2过程中在催化剂表面生成了”HO-C=O“和
等中间产物；催化剂可加快反应速率，但不影响反应进程；
③由反应途径I图片可知乙苯催化脱氢被催化剂吸附，在催化剂表面进行，随着CO2压强增大，反应物浓度增大，反应速率加快，但压强过大时，会导致催化剂吸附乙苯的机能降低，乙苯平衡转化率反而降低。
（1）(g) (g)+H2(g) △H=+17.6kJ/mol是气体体积增大的吸热反应，升高温度和减小压强，平衡向正反应方向移动，则提高乙苯平衡转化率可采取的措施有升温、降压，故答案为：升温、降压；
（2）①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实乙苯蒸气中掺混水蒸气，可以达到减小乙苯蒸气分压的作用，减压有利于平衡正向移动，可以提高乙苯的平衡转化率。
原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1:4，根据PV=nRT，其它条件相同时，物质的量之比等于压强比，原料气中P水蒸气=80Kpa，P乙苯=20Kpa，平衡时P乙苯=20Kpa（1-75%）=5Kpa，P苯乙烯=20Kpa×75%=15Kpa，P氢气=20Kpa×75%=15Kpa，平衡常数Kp=
=45kPa，故答案为：45；
②反应速率V=V正-V逆=k正P乙苯-k逆p苯乙烯p氢气，k正、k逆分别为正逆反应速率常数，a处的
，故答案为：2.5；
（3）①由盖斯定律可知b=17.6J/mol+41.6J/mol= 59.2kJ/mol，故答案为：59.2；
②a．反应过程中CO2转化为CO，C的化合价降低，被还原，是氧化剂，故a正确；
b．状态1到状态2过程中在催化剂表面生成了”HO-C=O“等中间产物，形成了O-H键，故b正确；
c．状态1到状态2过程中在催化剂表面生成了”HO-C=O“和等中间产物，故c错误；
d．催化剂可加快反应速率，但不影响反应进程，故d错误；
ab正确，故答案为：ab；
③在相同的容器中，不同p(CO2)的条件下，进行相同的反应时间，p(CO2)与乙苯转化率关系如图3，p(CO2)为15kPa时乙苯转化率最高的原因：p(CO2)压强增大，反应速率加快，乙苯转化率增多，当p(CO2)大于15kPa，由于催化剂表面有限，能吸附的乙苯量下降，反应速率减慢，乙苯转化率下降，故答案为：p(CO2)压强增大，反应速率加快，乙苯转化率增多，当p(CO2)大于15kPa，由于催化剂表面有限，能吸附的乙苯量下降，反应速率减慢，乙苯转化率下降。
超能学典应用题题卡系列答案
【题目】控制变量是科学研究重要方法。由下列实验现象一定能得出相应结论的是
选项 | A | B | C | D |
装置图 |
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现象 | 右边试管产生气泡较快 | 左边棉球变棕黄色，右边棉球变蓝色 | B中产生白色沉淀，C中溶液颜色褪去 | 试管中液体变浑浊 |
结论 | 催化活性:Fe3+>Cu2+ | 氧化性:Br2>I2 | 硫酸亚铁铵分解的产物中除NH3外还含有SO3 和SO2 | 非金属性:C>Si |
A.AB.BC.CD.D
