Question

（16分）已知某温度下：

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

反应②：(g)(g)+H₂(g)，ΔH= +117.6 kJ/mol。

①、②的化学反应平衡常数分别为K₁、K₂。

（1）请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式                                 。该反应的化学平衡常数K=          （用K₁、K₂表示）。

（2）恒温恒容条件下，反应①达到平衡后，t₁时刻通入少量CO₂。请画出t₁之后的正逆反应曲线，并作出标注。

（3）一定条件下，某密闭容器中N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时，c（NO₂）=0.50mol/L、c（N₂O₄）=0.125 mol/L，则2NO₂（g） N₂O₄（g）的平衡常数K=              (写出计算结果) ；若NO₂起始浓度为2 mol/L，在相同条件下反应达到平衡时，NO₂的转化率为            。

（4）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO₂（g）＋H₂（g） CO（g）＋H₂O（g），其化学平衡常数K和温度T的关系如下表：

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

回答下列问题：

①该反应为________反应（填“吸热”、“放热”）。

②能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是           。

A．及时分离出CO气体              B．适当升高温度

C．增大CO₂的浓度                  D．选择高效催化剂

Answer

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

K= K1·K2（2分）

（2）（3分，曲线趋势正确2分，标示正确1分）

（3）0.5或 （2分）；50% （2分）

（4）①吸热 （2分） ②B C （2分）

【解析】

试题分析：（1）已知反应①：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，ΔH= +41.2 kJ/mol；反应②：(g)(g)+H2(g)，ΔH= +117.6 kJ/mol；根据盖斯定律：①+②，得 CO2(g)+(g) (g)+CO(g)+H2O(g)，ΔH=+158.8 kJ/mol；反应①与反应②相加得总方程，则总方程的平衡常数等于分方程的平衡常数之积，即K=K1•K2；

（2）恒温恒容条件下，反应①达到平衡后；t1时刻通入少量CO2，则正反应速率瞬间增大，逆反应速率逐渐增大，其t1之后的正逆反应曲线为

；

（3）平衡时c（NO2）=0.50mol/L、c（N2O4）=0.125 mol/L，则可逆反应2NO2（g） N2O4（g）的平衡常数K＝ ＝0.5；根据方程式可知

2NO2（g） N2O4（g）

起始浓度（mol/L） 2 0

转化浓度（mol/L） x 0.5x

平衡浓度（mol） 2－x 0.5x

则根据平衡常数可知 ＝0.5

解得x＝1或4，其中x＝x舍去

因此NO2的转化率是50%

（4）①根据表中数据可知，随着温度的升高平衡常数逐渐增大。说明升高温度平衡向正反应方向进行，因此正方应是吸热反应。

②A．及时分离出CO气体，平衡向正反应方向进行，但反应速率降低，A错误；B．适当升高温度，反应速率增大，平衡向正反应方向进行，B正确；C．增大CO2的浓度反应速率增大，平衡向正反应方向进行，C正确；D．选择高效催化剂，反应速率增大，但平衡不移动，D错误，答案选BC。

考点：考查盖斯定律的应用、平衡常数计算、外界条件对反应速率和平衡状态的影响