Question

研究证明，CO₂可作为合成低碳烯烃的原料加以利用，目前利用CO₂合成乙烯相关的热化学方程式如下：

反应开始时在0．lMPa下，以n(H₂)：n(CO₂)=3：1的投料比充入体积固定的密闭容器中，发生反应Ⅳ，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量百分数如图1所示：

请回答下列问题：

（1）△H₄=          kJ·mol^－1。

（2）可以判断该反应已经达到平衡的是           。

A．v(CO₂)=2 v (C₂H₄)    

B．混合气体的密度不再改变

C．混合气体的压强不再改变    

D．平衡常数K不再改变

E．C₂H₄的体积分数不变

（3）曲线a表示的物质为        （写化学式），判断依据是             。

（4）为提高CO₂的平衡转化率，可以采取的措施是          。

A．降低温度     

B．分离出H₂O

C．增加原催化剂的表面积    

D．增大压强

E．投料比改为n(H₂)：n(CO₂)=2：1

（5）在图2中，画出393K时体系中C₂H₄的积分数随反应时间（从常温进料开始计时）的变化趋势曲线，并标明平衡时C₂H₄的体积分数数值。

Answer

（1）-128 （2）CE

（3）H2 正反应为放热反应，随着温度升高，平衡向逆方向移动，H2和CO2 物质的量百分数都增大，由于H2物质的量大于CO2 ，所以曲线a表示H2 （4）ABD

（5）

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律，Ⅰ×2+Ⅱ+Ⅲ=-49．01×2-24．52-5．46=-128kJ·mol-1。

（2）A中v(CO2)=2 v (C2H4)，没有标明正逆反应速率，错误；B．在恒容密闭容器中，混合气体的密度始终不发生改变，不能说明反应处于平衡状态，错误；C．该反应是气体体积减小的可逆反应，混合气体的压强不再改变，说明反应处于平衡状态，正确，D．平衡常数K只受温度影响，温度不变,K就不会改变，不能说明反应处于平衡状态，错误；E．C2H4的体积分数不变，说明反应达到平衡，正确；选CE。

（3）正反应为放热反应，随着温度升高，平衡向逆方向移动，H2和CO2 物质的量百分数都增大，由于H2物质的量大于CO2 ，所以曲线a表示H2

（4）A．该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，正确； B．分离出H2O，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，正确；C．增加原催化剂的表面积，只能加快化学反应速率，不能改变平衡，错误；D．增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，正确；选ABD。

（5）由图像可知，393K时体系中C2H4的平衡时的体积分数为50%，反应开始时在0．lMPa下，以n(H2)：n(CO2)=3：1的投料比充入体积固定的密闭容器中，所以开始时乙烯没有，体积分数为0，随着反应的进行，乙烯不断增加，体积分数不断增大，直到平衡，平衡后保持50%的含量不再改变，图像为：

考点：考查盖斯定律的应用，平衡状态的判断，化学平衡图像的绘制等知识。