苯乙烯作為一種重要的基礎有機化工原料，廣泛用于合成塑料和橡膠。工業以乙苯為原料，通過如下反應I或反應II制取苯乙烯。回答下列問題：
（1）工業常采用乙苯脫氫的方法制備苯乙烯，其原理如下：反應I：C₆H₅-CH₂CH₃（g）?C₆H₅-CH=CH₂（g）+H₂（g）ΔH₁
①近期科技工作者結合實驗與計算機模擬結果，研究了一個乙苯分子在催化劑表面脫氫制苯乙烯的反應，其歷程如圖所示（吸附在催化劑表面的物種用*標注）：

乙苯脫氫制苯乙烯反應的焓變ΔH₁=

1.35N_AeV/mol

1.35N_AeV/mol

，該反應歷程的決速步驟反應方程式為

C₆H₅CH₂CH₂^*+H^*→C₆H₅CHCH₂^*+2H^*

C₆H₅CH₂CH₂^*+H^*→C₆H₅CHCH₂^*+2H^*

。
②在高溫恒壓條件下，乙苯可能會裂解產生積碳覆蓋在催化劑的表面，使催化劑“中毒”。因此在原料氣中通入水蒸氣的目的是

消除積碳

消除積碳

、

加入水蒸氣，容器體積應增大，等效為降低壓強，平衡向正反應方向移動，提高乙苯的平衡轉化率

加入水蒸氣，容器體積應增大，等效為降低壓強，平衡向正反應方向移動，提高乙苯的平衡轉化率

。
③在溫度為550℃，總壓恒定為3p的密閉容器中通入體積比為2：1的乙苯（g）和H₂O（g）混合氣體發生反應，達到平衡時乙苯的轉化率為α，計算反應的壓強平衡常數K_p=

6

α

2

p

（

1

-

α

）

（

3

+

2

α

）

6

α

2

p

（

1

-

α

）

（

3

+

2

α

）

。
④乙苯脫氫制苯乙烯的反應往往伴隨著副反應，生成苯、甲苯和聚苯乙烯等。在一定溫度和壓強下，為了提高苯乙烯的選擇性，應當

選擇合適的催化劑

選擇合適的催化劑

。
（2）工業上利用CO₂氧化乙苯制苯乙烯，其原理為：反應II：C₆H₅-CH₂CH₃（g）+CO₂?C₆H₅-CH=CH₂（g）+CO+H₂O（g）ΔH₂=158.7kJ/mol
①相同反應條件下，采用CO₂替代水蒸氣進行乙苯脫氫反應，苯乙烯生產能耗有效降低，而且乙苯轉化率也明顯提高。請利用平衡原理分析乙苯轉化率提高的原因。

二氧化碳能消耗反應Ⅰ產生的氫氣，使乙苯脫氫反應的化學平衡正向移動，乙苯轉化率升高

二氧化碳能消耗反應Ⅰ產生的氫氣，使乙苯脫氫反應的化學平衡正向移動，乙苯轉化率升高

。
②在常壓下，

n

（

乙苯

）

n

（

C

O

2

）

分別為a、b、c時，乙苯平衡轉化率隨溫度變化的關系如圖所示：

則a、b、c的大小關系為

c＞b＞a

c＞b＞a

。