题目内容
工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯
其中乙苯在CO2气氛中的反应可分两步进行
A．
△H1=-125KJ/mol
B．H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O（g）△H1=-41KJ/mol
（1）上述乙苯与CO2反应的反应热△H为
（2）①B反应的平衡常数表达式为：K=
②下列叙述一定能说明B反应已达到平衡状态的是（多选）
a．v正（CO）=v逆（CO） b．消耗1mol CO2同时生成1mol H2O
c．CO2的体积分数保持不变 d．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
（3）在3L密闭容器内，乙苯与CO2的反应在三种不同的条件下进行实验，乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0mol/L和3.0mol/L，其中实验I在T1℃，0.3MPa，而实验II改变了实验其他条件；乙苯的浓度随时间的变化如图所示．
①实验I乙苯在0-50min时的反应速率为
②实验Ⅱ可能改变的条件是
（4）若实验I中将乙苯的起始浓度改为1.2mol/L，其他条件不变，乙苯的转化率将 （填“增大”、“减小”或“不变”）．
其中乙苯在CO2气氛中的反应可分两步进行
A．
△H1=-125KJ/molB．H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O（g）△H1=-41KJ/mol
（1）上述乙苯与CO2反应的反应热△H为
（2）①B反应的平衡常数表达式为：K=
②下列叙述一定能说明B反应已达到平衡状态的是（多选）
a．v正（CO）=v逆（CO） b．消耗1mol CO2同时生成1mol H2O
c．CO2的体积分数保持不变 d．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
（3）在3L密闭容器内，乙苯与CO2的反应在三种不同的条件下进行实验，乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0mol/L和3.0mol/L，其中实验I在T1℃，0.3MPa，而实验II改变了实验其他条件；乙苯的浓度随时间的变化如图所示．
①实验I乙苯在0-50min时的反应速率为
②实验Ⅱ可能改变的条件是
（4）若实验I中将乙苯的起始浓度改为1.2mol/L，其他条件不变，乙苯的转化率将
考点：化学平衡状态的判断,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡常数的含义,化学平衡的计算
专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题
分析：（1）根据盖斯定律结合热化学方程式分析；
（2）①平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，结合方程式分析；
②根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆速率之比等于化学计量数之比（不同物质），各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化；
（3）①根据图I中乙苯的浓度变化，求出反应速率；
②根据图I中实验Ⅱ改变条件平衡不移动，反应速率增大；
（4）根据加入乙苯引起的浓度增大量与平衡移动引起的浓度减小量的相对关系分析．
（2）①平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，结合方程式分析；
②根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆速率之比等于化学计量数之比（不同物质），各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化；
（3）①根据图I中乙苯的浓度变化，求出反应速率；
②根据图I中实验Ⅱ改变条件平衡不移动，反应速率增大；
（4）根据加入乙苯引起的浓度增大量与平衡移动引起的浓度减小量的相对关系分析．
解答：
解：（1）方程A+方程B得到：
，所以该反应的反应热为：△H=△H1+△H2=-125-41=-166KJ/mol，
故答案为：-166KJ/mol；
（2）①反应H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O（g）的平衡常数表达式为：K=
，故答案为：
；
②a、v正（CO）=v逆（CO），说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故a正确；
b、消耗1mol CO2同时生成1mol H2O，都是指的正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，故b错误；
c、随着反应的进行CO2的体积分数逐渐减小，当CO2的体积分数保持不变，即是平衡状态，故c正确；
d、平均相对分子质量=
，该反应前后气体的质量和物质的量都不变，故平均相对分子质量永远不变，故d错误．
故选：ac；
（3）①根据图I中可知，0-50min时乙苯的浓度变化为1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L，则其反应速率为
=
=0.012mol/（L?min），
故答案为：0.012mol/（L?min）；
②根据图I中实验Ⅱ改变条件平衡不移动，而反应速率增大，所以改变的条件是加催化剂，故答案为：加催化剂；
（4）若实验I中将乙苯的起始浓度改为1.2mol/L，其他条件不变，平衡正移，由于二氧化碳的初始浓度没变，平衡移动引起的乙苯的浓度的减小量小于加入的乙苯引起的浓度增加量，所以乙苯的转化率减小，故答案为：减小．
，所以该反应的反应热为：△H=△H1+△H2=-125-41=-166KJ/mol，故答案为：-166KJ/mol；
（2）①反应H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O（g）的平衡常数表达式为：K=
| c(CO)?c(H2O) |
| c(H2)?c(CO2) |
| c(CO)?c(H2O) |
| c(H2)?c(CO2) |
②a、v正（CO）=v逆（CO），说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故a正确；
b、消耗1mol CO2同时生成1mol H2O，都是指的正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，故b错误；
c、随着反应的进行CO2的体积分数逐渐减小，当CO2的体积分数保持不变，即是平衡状态，故c正确；
d、平均相对分子质量=
| 气体的质量和 |
| 气体的物质的量和 |
故选：ac；
（3）①根据图I中可知，0-50min时乙苯的浓度变化为1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L，则其反应速率为
| △c |
| △t |
| 0.6mol?L-1 |
| 50min |
故答案为：0.012mol/（L?min）；
②根据图I中实验Ⅱ改变条件平衡不移动，而反应速率增大，所以改变的条件是加催化剂，故答案为：加催化剂；
（4）若实验I中将乙苯的起始浓度改为1.2mol/L，其他条件不变，平衡正移，由于二氧化碳的初始浓度没变，平衡移动引起的乙苯的浓度的减小量小于加入的乙苯引起的浓度增加量，所以乙苯的转化率减小，故答案为：减小．
点评：本题综合性较大，涉及化学平衡状态的判断、化学平衡常数、化学平衡影响因素、反应速率的计算等，题目难度较大．
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