Question

（16分）苯乙烯（C₆H₅CH＝CH₂）是生產各種塑料的重要單體，其制備原理是：
C₆H₅C₂H₅(g)C₆H₅CH＝CH₂(g)＋H₂ (g) ?△H＝+125kJ·mol^－1
（1）該反應的平衡常數表達式為K＝    __   _____________  。隨著溫度的升高，K值________（填“增大”、“減小”或“不變”，下同）。
（2）實際生產中常以高溫水蒸氣作為反應體系的稀釋劑（稀釋劑不參加反應）。C₆H₅C₂H₅的平衡轉化率與水蒸氣的用量、體系總壓強關系如下圖。

①由上圖可得出：
結論一：其他條件不變，水蒸氣的用量越大，平衡轉化率越______；
結論二：__________________________________________________。
②加入稀釋劑能影響C₆H₅C₂H₅平衡轉化率的原因是：_______________________。
（3）某些工藝中，在反應的中途加入O₂和特定的催化劑，有利于提高C₆H₅C₂H₅的平衡轉化率。試解釋其原因：_______________________________________________。

Answer 1

(1) K=  （2分）  增大  （3分）
（2）①高 （1分）其他條件不變，體系總壓強越大，平衡轉化率越小。 （3分）
②總壓不變時，加入稀釋劑，參與反應的各物質濃度同等程度減小，相當于反應體系減壓，故平衡向氣體物質的量增大的方向移動，C₆H₅C₂H₅的平衡轉化率增大。（4分）
（或答：總壓不變時，加入稀釋劑，參與反應的各物質濃度同等程度減小，濃度商的計算結果小于平衡常數K，故平衡向正反應方向移動，C₆H₅C₂H₅的平衡轉化率增大。）
（3）O₂將反應生成的H₂消耗掉，減小了H₂的濃度，同時該反應放熱使體系升溫，兩種因素均使平衡向正反應方向移動。 （3分）

平衡常數是指可逆反應在一定條件下達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以K= 。正反應是吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應方向移動，所以平衡常數增大。
（2）①根據圖像可知，水蒸氣的用量越大，平衡轉化率越高。根據不同壓強下的轉化率可判斷，其他條件不變，體系總壓強越大，平衡轉化率越小。
②因為在總壓不變時，加入稀釋劑，容器容積必然增大，即參與反應的各物質濃度同等程度減小，相當于反應體系減壓，故平衡向氣體物質的量增大的方向移動，C₆H₅C₂H₅的平衡轉化率增大。
（3）因為O₂能將反應生成的H₂消耗掉，減小了H₂的濃度，同時該反應放熱使體系升溫，兩種因素均使平衡向正反應方向移動。