Question

【題目】苯乙烯( )是制造一次性泡沫飯盒的聚苯乙烯的單體，其合成所涉及到的反應如下：

I.CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）△H1

Ⅱ.(g) (g)+H2(g) △H2

Ⅲ. (g)+CO2(g) (g)+CO(g)+H2O(g) △H3

(1)T℃時，2L密閉容器中進行的反應Ⅰ，若按投料方式①進行投料，15 min后反應達到平衡，此時CO2的轉化率為75%，則0~15 min內平均反應速率υ( H2)= ________；若按投料方式②進行投料，則開始反應速率υ正(H2) ______υ逆(H2)（填“>”“<”或“=”）。

(2)則△H2=____________（用含有△H1和△H3的式子表達）。

(3)研究表明，溫度、壓強對反應Ⅲ中乙苯平衡轉化率的影響如圖所示：

則△H3 ______0（填“>”“<”或“=”）；P1、P2、P3從大到小的順序是 __________ 。

(4)除了改變溫度和壓強，請提供另外一種可以提高苯乙烯產率的方法__________________。

Answer 1

【答案】0.2mol·L-1·min-1 < ΔH3-ΔH1 > P3>P2>P1 恒容容器中加入更多的CO2、抽走水蒸氣、抽走CO(答對其一即可)

【解析】

(1)T℃時，2L密閉容器中進行的反應Ⅰ，若按投料方式①進行投料，15 min后反應達到平衡，此時CO2的轉化率為75%，列三段式有：

則氫氣的平均反應速率，平衡常數；若按照方式②投料，，所以反應逆向進行，則υ正(H2)<υ逆(H2)，故答案為：0.2mol·L-1·min-1；<；

(2)根據題干信息分析，反應Ⅲ-反應Ⅰ可以得到反應Ⅱ，由蓋斯定律可知，ΔH2=ΔH3-ΔH1，故答案為：ΔH3-ΔH1；

(3)溫度升高，乙苯的平衡轉化率升高，所以反應吸熱，ΔH3>0；增大壓強，平衡逆向移動，乙苯的平衡轉化率減小，所以P3>P2>P1，故答案為：>；P3>P2>P1；

(4)根據勒夏特列原理，除了改變溫度和壓強，還可以通過恒容容器中加入更多的CO2、抽走水蒸氣或抽走CO等方法來提高苯乙烯產率，故答案為：恒容容器中加入更多的CO2、抽走水蒸氣、抽走CO(答對其一即可)。