高考化学二轮复习第二部分专题八化学反应速率和化学平衡(第2课时)化学平衡真题链接

（浙江选考）2017版高考化学二轮复习第二部分专题八化学反应速率和化学平衡（第2课

时）化学平衡真题链接

(4)

6．(2015·浙江理综，28)(10分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

(1)已知：

化学键 键能/kJ·mol1－C—H 412 C—C 348 C===C 612 H—H 436 －1

计算上述反应的ΔH＝________ kJ·mol。

(2)维持体系总压p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝________(用α等符号表示)。

(3)工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9)，控制反应温度600 ℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___________________ _____________________________________________________。

②控制反应温度为600 ℃的理由是_____________________________________

9 / 11

（浙江选考）2017版高考化学二轮复习第二部分专题八化学反应速率和化学平衡（第2课

时）化学平衡真题链接 ___________________________________________________________________。

(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2===CO＋H2O，CO2＋C===2CO。新工艺的特点有________(填编号)。

①CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移 ②不用高温水蒸气，可降低能量消耗 ③有利于减少积炭 ④有利于CO2资源利用 解析 (1)设“

－1

”部分的化学键键能为a kJ·mol，则ΔH＝(a＋348＋412×5)

－1

－1

－1

kJ·mol－(a＋612＋412×3＋436) kJ·mol＝124 kJ·mol。 (2)根据反应：

平衡时体积为(1＋α)V

nαnα·

（1＋α）V（1＋α）Vnα2

平衡常数K＝＝ 2

（1－α）n（1－α）V（1＋α）Vα2

另外利用分压也可以计算出：Kp＝p 2

（1－α）

(3)①正反应方向气体分子数增加，掺入水蒸气作稀释剂，相当于降低反应体系的分压，平衡正向移动，可以提高平衡转化率；②由图可知，温度为600 ℃时，乙苯的平衡转化率较大，苯乙烯的选择性较高。

(4)①CO2与H2反应，H2浓度减小，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移，正确；②不用高温水蒸气，可降低能量消耗，正确；③CO2能与碳反应，生成CO，减少积炭，正确；④充分利用CO2资源，正确。故选①②③④。

α2nα2

答案 (1)124 (2)p或 22

（1－α）（1－α）V(3)①正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果

10 / 11

（浙江选考）2017版高考化学二轮复习第二部分专题八化学反应速率和化学平衡（第2课

时）化学平衡真题链接 ②600 ℃，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大 (4)①②③④

11 / 11