题目
有机物异丙醇（C3H8O）可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯（C3H6）的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：Ⅰ.C3H8O（g）⇌C3H6（g）+H2O（g）△H1=+52kJ/molⅡ.2C3H6（g）=C6H12（g）△H2=-97kJ/mol在1350℃下，恒容密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表： 反应时间/μs 0 4 8 12 t 20 H2O浓度/ppm 0 2440 3200 3600 4000 4100 （1）4～8μs内，v（C3H8O）= ____ ppm/μs。（2）t ____ 16（填“＞”、“＜”或“=”）。（3）在恒温恒容密闭容器中，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是 ____ （双选）。A.H2O（g）的浓度不变B.混合气体密度不变C.n（C3H6）=n（C6H12）D.v正（H2O）=v逆（C3H8O）（4）当2v正（C3H6）=v逆（C6H12）时，反应Ⅱ处于 ____ （填写“正向进行”、“逆向进行”或“化学平衡状态”）。假设某恒容容器内只发生反应Ⅱ（仅存在C3H6和C6H12两种物质），若要使反应Ⅱ达到平衡后，向正反应方向移动，可以改变的条件是 ____ （列举两条）。如图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时1gK与温度的关系曲线。6-|||-4-|||-曲线M-|||-甲-|||-2 曲线N 丙-|||-0 于-|||--2 戊-|||-4-|||-150 200 250 300 350 400-|||-温度/℃（5）根据反应热效应，判断曲线M对应反应 ____ （填写“Ⅰ”或“Ⅱ”），判断依据为 ____ 。（6）在350℃恒容平衡体系中充入少量水蒸气时，此刻反应Ⅰ的状态最有可能对应图中的 ____ 点（填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”或“戊”），判断依据是 ____ 。（7）350℃时，在密闭恒容容器中加入一定量的C3H8O，体系达到平衡后，测得C6H12的物质的量浓度为xmol/L，C3H6的物质的量浓度为 ____ mol/L（用含x的代数式表示）。
有机物异丙醇（C3H8O）可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯（C3H6）的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：
Ⅰ.C3H8O（g）⇌C3H6（g）+H2O（g）△H1=+52kJ/mol
Ⅱ.2C3H6（g）=C6H12（g）△H2=-97kJ/mol
在1350℃下，恒容密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表：
（1）4～8μs内，v（C3H8O）= ____ ppm/μs。
（2）t ____ 16（填“＞”、“＜”或“=”）。
（3）在恒温恒容密闭容器中，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是 ____ （双选）。
A.H2O（g）的浓度不变
B.混合气体密度不变
C.n（C3H6）=n（C6H12）
D.v正（H2O）=v逆（C3H8O）
（4）当2v正（C3H6）=v逆（C6H12）时，反应Ⅱ处于 ____ （填写“正向进行”、“逆向进行”或“化学平衡状态”）。假设某恒容容器内只发生反应Ⅱ（仅存在C3H6和C6H12两种物质），若要使反应Ⅱ达到平衡后，向正反应方向移动，可以改变的条件是 ____ （列举两条）。
如图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时1gK与温度的关系曲线。
（5）根据反应热效应，判断曲线M对应反应 ____ （填写“Ⅰ”或“Ⅱ”），判断依据为 ____ 。
（6）在350℃恒容平衡体系中充入少量水蒸气时，此刻反应Ⅰ的状态最有可能对应图中的 ____ 点（填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”或“戊”），判断依据是 ____ 。
（7）350℃时，在密闭恒容容器中加入一定量的C3H8O，体系达到平衡后，测得C6H12的物质的量浓度为xmol/L，C3H6的物质的量浓度为 ____ mol/L（用含x的代数式表示）。
Ⅰ.C3H8O（g）⇌C3H6（g）+H2O（g）△H1=+52kJ/mol
Ⅱ.2C3H6（g）=C6H12（g）△H2=-97kJ/mol
在1350℃下，恒容密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表：
| 反应时间/μs | 0 | 4 | 8 | 12 | t | 20 |
| H2O浓度/ppm | 0 | 2440 | 3200 | 3600 | 4000 | 4100 |
（2）t ____ 16（填“＞”、“＜”或“=”）。
（3）在恒温恒容密闭容器中，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是 ____ （双选）。
A.H2O（g）的浓度不变
B.混合气体密度不变
C.n（C3H6）=n（C6H12）
D.v正（H2O）=v逆（C3H8O）
（4）当2v正（C3H6）=v逆（C6H12）时，反应Ⅱ处于 ____ （填写“正向进行”、“逆向进行”或“化学平衡状态”）。假设某恒容容器内只发生反应Ⅱ（仅存在C3H6和C6H12两种物质），若要使反应Ⅱ达到平衡后，向正反应方向移动，可以改变的条件是 ____ （列举两条）。
如图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时1gK与温度的关系曲线。
（5）根据反应热效应，判断曲线M对应反应 ____ （填写“Ⅰ”或“Ⅱ”），判断依据为 ____ 。
（6）在350℃恒容平衡体系中充入少量水蒸气时，此刻反应Ⅰ的状态最有可能对应图中的 ____ 点（填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”或“戊”），判断依据是 ____ 。
（7）350℃时，在密闭恒容容器中加入一定量的C3H8O，体系达到平衡后，测得C6H12的物质的量浓度为xmol/L，C3H6的物质的量浓度为 ____ mol/L（用含x的代数式表示）。
题目解答
答案
解：（1）4～8µs内，v（H2O）=$\frac{3200-2440}{8-4}$ppm•µs-1=190ppm•µs-1，则v（C3H8O）=v（H2O）=190ppm•µs-1，
故答案为：190；
（2）0～4µs、4～8µs、8～12µs，△c（H2O）逐渐减小，说明反应速率减小，8～12µs内，△c（H2O）=400ppm，12～tµs内，△c（H2O）=400ppm，则t-12＞4，即t＞16，
故答案为：＞；
（3）A．H2O的分压不变，则C3H6的分压也不变，反应I、II各组分分压不变，反应I、II均达到平衡，故A正确；
B．反应物和生成物均为气体，混合气体的总质量不变，刚性密闭容器体积不变，则混合气体密度不变，是个不变量，不能作为反应I、II均达到平衡的判据，故B错误；
C．当n（C3H6）=2n（C6H12）时，反应不一定达到平衡，不能作为反应I、II均达到平衡的判据，故C错误；
D．v正（H2O）=v逆（C3H8O），说明正逆反应速率相等，反应I达平衡，反应I达平衡，各组分分压不变，C3H6的分压不变，说明反应II也达平衡，故D正确；
故答案为：AD；
（4）由反应Ⅱ可知，当v正（C3H6）=2v逆（C6H12）时，反应Ⅱ达到平衡状态，当2v正（C3H6）=v逆（C6H12）时，说明v正＜v逆，则反应逆向进行，若只发生反应Ⅱ，结合反应Ⅱ为放热反应，且反应为气体分子数减小的反应，若要使反应Ⅱ达到平衡后，向正反应方向移动，可以改变的条件是：降低温度或增大压强，
故答案为：降低温度或增大压强；
（5）反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，升高温度平衡Ⅰ平衡正向进行，K增大，反应Ⅱ平衡逆向进行，K减小，结合图象可知曲线M对应反应Ⅱ，曲线N对应反应Ⅰ，
故答案为：Ⅱ；反应Ⅱ为放热反应，升高温度反应Ⅱ平衡逆向进行，K减小；
（6）反应I为气体体积增大的吸热反应，反应II为气体体积减小的放热反应，则升高温度，反应I正向移动，Qp逐渐增大，反应II逆向移动，Qp逐渐减小，即反应I平衡曲线为N，反应II平衡曲线为M；在350°C恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，对于反应I而言，相当于增大生成物浓度，使得Qp＞Kp，反应I的状态最有可能对应图中的甲，
故答案为：甲；反应I平衡曲线为N，恒压时充入水蒸气，Qp＞Kp；
（7）由图可知，350°C时达平衡后，lgQP=0，则350°C时Kp=Qp=1，测得C6H12的物质的量浓度为xmol/L，可逆反应 2C3H6（g）⇌C6H12（g），反应的平衡常数K=$\frac{c（{c}_{6}{H}_{12}）}{{c}^{2}（{c}_{3}{H}_{6}）}$=1，则C3H6的物质的量浓度为$\sqrt{x}$mol/L，
故答案为：$\sqrt{x}$。
故答案为：190；
（2）0～4µs、4～8µs、8～12µs，△c（H2O）逐渐减小，说明反应速率减小，8～12µs内，△c（H2O）=400ppm，12～tµs内，△c（H2O）=400ppm，则t-12＞4，即t＞16，
故答案为：＞；
（3）A．H2O的分压不变，则C3H6的分压也不变，反应I、II各组分分压不变，反应I、II均达到平衡，故A正确；
B．反应物和生成物均为气体，混合气体的总质量不变，刚性密闭容器体积不变，则混合气体密度不变，是个不变量，不能作为反应I、II均达到平衡的判据，故B错误；
C．当n（C3H6）=2n（C6H12）时，反应不一定达到平衡，不能作为反应I、II均达到平衡的判据，故C错误；
D．v正（H2O）=v逆（C3H8O），说明正逆反应速率相等，反应I达平衡，反应I达平衡，各组分分压不变，C3H6的分压不变，说明反应II也达平衡，故D正确；
故答案为：AD；
（4）由反应Ⅱ可知，当v正（C3H6）=2v逆（C6H12）时，反应Ⅱ达到平衡状态，当2v正（C3H6）=v逆（C6H12）时，说明v正＜v逆，则反应逆向进行，若只发生反应Ⅱ，结合反应Ⅱ为放热反应，且反应为气体分子数减小的反应，若要使反应Ⅱ达到平衡后，向正反应方向移动，可以改变的条件是：降低温度或增大压强，
故答案为：降低温度或增大压强；
（5）反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，升高温度平衡Ⅰ平衡正向进行，K增大，反应Ⅱ平衡逆向进行，K减小，结合图象可知曲线M对应反应Ⅱ，曲线N对应反应Ⅰ，
故答案为：Ⅱ；反应Ⅱ为放热反应，升高温度反应Ⅱ平衡逆向进行，K减小；
（6）反应I为气体体积增大的吸热反应，反应II为气体体积减小的放热反应，则升高温度，反应I正向移动，Qp逐渐增大，反应II逆向移动，Qp逐渐减小，即反应I平衡曲线为N，反应II平衡曲线为M；在350°C恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，对于反应I而言，相当于增大生成物浓度，使得Qp＞Kp，反应I的状态最有可能对应图中的甲，
故答案为：甲；反应I平衡曲线为N，恒压时充入水蒸气，Qp＞Kp；
（7）由图可知，350°C时达平衡后，lgQP=0，则350°C时Kp=Qp=1，测得C6H12的物质的量浓度为xmol/L，可逆反应 2C3H6（g）⇌C6H12（g），反应的平衡常数K=$\frac{c（{c}_{6}{H}_{12}）}{{c}^{2}（{c}_{3}{H}_{6}）}$=1，则C3H6的物质的量浓度为$\sqrt{x}$mol/L，
故答案为：$\sqrt{x}$。