Question

【题目】(1)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益、减少污染。新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。

①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl~T曲线如图，则总反应的ΔH__0(填“>”、“=”或“<”)；A、B两点的反应速率中较大的是__。

②下列措施有利于提高αHCl的有____(填字母)。

A.增大n(HCl) B. 增大n(O2)

C. 使用更好的催化剂 D. 移去H2O

(2)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：+H2(g)，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∶9)，控制反应温度600 ℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如图。

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实：_________。

②控制反应温度为600 ℃的理由是_______。

Answer 1

【答案】< B BD 正反应为气体分子数增大的反应，保持压强不变，加入水蒸气，容器体积增大，平衡向正反应方向移动 600 ℃时乙苯的转化率与苯乙烯的选择性均较高，温度过低，反应速率较慢，乙苯的转化率较低，温度过高，苯乙烯的选择性下降，高温下催化剂可能失去活性，且消耗能量较大

【解析】

（1）①根据图像结合温度对化学反应速率与化学平衡的影响效果作答；
②改变措施有利于提高αHCl，应使平衡向正反应方向移动，注意不能只增加HCl的浓度；

(2) ①保持压强不变，加入水蒸气，容器体积应增大，等效为降低压强，平衡向气体体积增大的方向移动；
②600℃时乙苯的转化率与苯乙烯的选择性均较高；结合温度对乙苯转化率、苯乙烯选择性、温度对反应速率与催化剂的影响及消耗能量等，分析控制反应温度为600℃的理由。

（1）①由图可知，温度越高，平衡时HCl的转化率越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，即△H<0；升高温度化学反应速率增大，则A、B两点的反应速率中较大的是B，故答案为：<；B；
②A．增大n（HCl），HCl浓度增大，平衡右移，但HCl的转化率降低，A项错误；
B．增大n（O2），氧气浓度增大，平衡右移，HCl的转化率提高，B项正确；
C．使用更好的催化剂，加快反应速率，缩短到达平衡的时间，不影响平衡移动，HCl的转化率不变，C项错误；
D．移去生成物H2O，有利于平衡右移，HCl的转化率增大，D项正确，
故选：BD；

(2) ①正反应为气体分子数增大的反应，保持压强不变，加入水蒸气，容器体积应增大，等效为降低压强，平衡向正反应方向移动，提高乙苯的平衡转化率；
②600 ℃时乙苯的转化率与苯乙烯的选择性均较高，温度过低，反应速率较慢，乙苯的转化率较低，温度过高，苯乙烯的选择性下降，高温下催化剂可能失去活性，且消耗能量较大。

故选择600℃左右。