Question

Ⅰ.化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。已知某温度下：

反应①：CO_2(g) +H_2 (g)→CO_(g)  +  H₂O_(g)，ΔH＝ +41.2 kJ/mol

反应②： (g)→(g)+H₂(g)，ΔH= +117.6kJ/mol

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）温恒容条件下，反应①达到平衡后；t₁时刻通入少量CO_2；请在下图中画出t₁之后的正逆反应曲线，并作出标注。__________________

Ⅱ.一定条件下，合成氨反应为：如图表示在此反应过程中的能量的变化，如图表示在2L的密闭中反应时N₂的物质的量随时间的变化曲线．如图表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。

（3）由如图信息，计算10min内该反应的平均速率v（H₂）=______，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积，则n（N₂）的变化曲线为____（填“a”或“b”或“c”或“d”）

（4）如图a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是____点，温度T₁____T₂（填“＞”或“=”或“＜”）

Ⅲ.H₂O₂是一种常用绿色氧化剂，工业上利用电解法制备H₂O₂的装置如图所示：

（5）a为______（正极、负极）

（6）通入空气的电极反应式为__________

Answer

CO2（g）+（g）+CO（g）+H2O（g）△H=+158.8 kJ/mol K=K1·K2 0.045mol/(L·min) d c ＜ 正极 O2+2H2O+2e‑=H2O2+2OH-

【解析】本题分析：本题主要考查化学平衡。

Ⅰ. （1）①+②可得二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学方程式：

CO2（g）+（g）+CO（g）+H2O（g）△H=+158.8 kJ/mol 。

该反应的化学平衡常数K＝K1K2。

（2）t1时刻通入少量CO2， t1之时刻正反应速率增大，逆反应速率不变，t1后正反应速率减小，逆反应速率增大。t1之后的正逆反应曲线为：

Ⅱ. （3）v（H2）=3v（N2）=(0.3/2/10×3)mol/(L·min)=0.045mol/(L·min)。从11min起其它条件不变，压缩容器的体积，加压平衡右移，n（N2）减小，则n（N2）的变化曲线为d。

（4）因为增大氢气浓度可以提高氮气的转化率，所以反应物N2的转化率最高的是c点。因为升温平衡左移，氮气的转化率降低，所以温度T1＜T2。

Ⅲ.（5）连接a电极的电极发生氧化反应，所以a为正极。

（6）通入空气的电极反应式为O2+2H2O+2e‑=H2O2+2OH-。