Question

乙炔加氢是乙烯工业中的重要精制反应，利用这一反应可以将乙烯产品中的乙炔含量降低，以避免后续乙烯聚合催化剂的中毒，工业上称为碳二加氢过程。

已知：I. ；

II. ；

回答下列问题：

(1)已知几种化学键的键能如表所示：

化学键
键能/	436	413.4	615	812

=____________。

(2)400K时，在密闭容器中将等物质的量的和混合，采用适当的催化剂进行反应，生成，达到平衡时测得，则平衡时_____。

(3)据前人研究发现乙炔在团簇表面催化加氢反应的部分历程如图所示，其中吸附在表面上的物种用*标注。

推测乙烯在表面上的吸附为__________(填“放热”或“吸热”)过程。图中历程中最大能垒(活化能)E_正=______，该步骤的化学方程式为___________。

(4)时，将体积比为1:2的和充入刚性密闭容器中，加入催化剂发生反应Ⅱ，起始体系总压强为，实验测得的分压与反应时间的关系如图所示：

①时，内，平均反应速率______(用含的代数式表示，下同)。

②时，该反应的化学平衡常数_____(为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

③时，内，的减小量______(填“＞”“＜”或“＝”) 内的减小量，理由为__________。

Answer

3 放热 22.59 ＞ 反应物浓度减小，反应速率减慢

【解析】

(1)根据反应物的键能总和-生成物的键能总和进行计算；

(2)结合盖斯定律，判断Ⅱ、Ⅰ与的关系，从而计算其平衡常数，进而计算氢气的浓度；

(3)根据图像分析；

(4)根据已知信息列出三段式进行计算。

(1)根据反应物的键能总和-生成物的键能总和，可知，故答案为：-193.8；

(2)结合盖斯定律，Ⅱ－Ⅰ得，平衡常数，平衡时测得，则，故答案为：3；

(3)由图可知，为，的过程为乙烯的脱附，需要吸收的能量，则反之的过程为乙烯的吸附，放出的能量；过程中活化能最大，为，该步骤的化学方程式为，故答案为：放热；22.59；；

(4)①反应开始时，，，可列出三段式：

，则，解得，故内，平均反应速率，故答案为：；

②该反应的化学平衡常数，故答案为：；

③因为随反应进行，反应物浓度减小，反应速率减慢，故答案为：＞；反应物浓度减小，反应速率减慢。