Question

工業(yè)上采用乙苯與CO₂脫氫生產重要化工原料苯乙烯
(g)+CO₂(g)(g)+CO(g)+H₂O(g)ΔH="-166" kJ·mol^-1
(1)①乙苯與CO₂反應的平衡常數(shù)表達式為:K=　　。 
②若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應在進行到t₁時刻達到平衡狀態(tài)的是　　　　(填代號)。 

(2)在3 L密閉容器內,乙苯與CO₂的反應在三種不同的條件下進行實驗,乙苯、CO₂的起始濃度分別為1.0 mol·L^-1和3.0 mol·L^-1,其中實驗Ⅰ在T₁℃,0.3 MPa,而實驗Ⅱ、III分別改變了實驗其他條件;乙苯的濃度隨時間的變化如圖1所示。
              
圖1                                                     圖2
①實驗Ⅰ乙苯在0~50 min時的反應速率為　　　　。 
②實驗Ⅱ可能改變的條件是　　　　　　。 
③圖2是實驗Ⅰ中苯乙烯體積分數(shù)V%隨時間t的變化曲線,請在圖2中補畫實驗III中苯乙烯體積分數(shù)V%隨時間t的變化曲線。
(3)若實驗Ⅰ中將乙苯的起始濃度改為1.2 mol·L^-1,其他條件不變,乙苯的轉化率將　　　　(填“增大”“減小”或“不變”),計算此時平衡常數(shù)為　　　　。

Answer 1

(1)K=　BD
(2)①0.012 mol·L^-1·min^-1　②加入催化劑
③

(3)減小　0.225

(1)B選項,因為是絕熱容器,化學平衡發(fā)生移動,體系溫度改變,平衡常數(shù)也改變,所以平衡常數(shù)不再隨時間的改變而改變,一定是化學平衡狀態(tài);(2)②實驗Ⅱ比Ⅰ化學反應速率快,但平衡狀態(tài)相同,只能是加入催化劑;③實驗Ⅲ化學反應速率加快,平衡時乙苯的濃度增大,苯乙烯的百分含量減小;(3)只改變濃度,所以平衡常數(shù)與實驗Ⅰ相同,K==0.225。