Question

【題目】聚苯乙烯塑料在生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。工業(yè)中以乙苯()為原料制取裝乙烯()的主要途徑有

①催化脫氫

②氧化脫氫

③和二氧化碳催化脫氫

(1)苯乙烯在一定條件下合成聚苯乙烯的化學(xué)方程式為___________。

(2)根據(jù)上述信息，能否計算出CO的燃燒熱?若不能計算，該空不用作答；若能計算，請寫岀CO的燃燒熱△H為___________。

(3)某企業(yè)以反應(yīng)①生產(chǎn)苯乙烯。某同學(xué)認(rèn)為：向反應(yīng)體系①中通入適量的O2，能增加乙苯的轉(zhuǎn)化率，該同學(xué)作出判斷的依據(jù)可能是___________。

(4)在溫度為T時，在2L的密閉容器中加入2mol乙苯和2mol二氧化碳，反應(yīng)到平衡時測得混合物各組成的物質(zhì)的量均為1.0mol。

①若保持溫度和容器容積不變，向該容器中再充入2mol乙苯和2mol二氧化碳達(dá)到平衡時，則乙苯的物質(zhì)的量濃度___________。

A．等于1mol·L－1 B．小于1mol·L－1 C．大于1mol·L－1 D．不確定

②若將反應(yīng)改為恒壓絕熱條件下進(jìn)行，達(dá)到平衡時，則乙苯的物質(zhì)的量濃度___________。

A．等于0.5mol·L－1 B．小于0.5mol·L－1 C．大于0.5mol·L－1 D．不確定

(5)溫度為T時，在恒容容器中進(jìn)行上述“①催化脫氫”反應(yīng)。已知：乙苯的起始濃度為1.0mol·L－1；設(shè)起始時總壓強(qiáng)為a，平衡時總壓強(qiáng)為b，達(dá)到平衡時需要的時間為tmin則從反應(yīng)開始到平衡的過程中苯乙烯的平均反應(yīng)速率為___________(用代數(shù)式表示，下同)；該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為___________。

Answer 1

【答案】 -275.6kJ.mol-1 因為在高溫下，O2會將反應(yīng)中生成的H2消耗掉,減小了H2的濃度，同時反應(yīng)放出的熱量使休系溫度升高，這兩種因素均使平衡向正反應(yīng)方向移動 C D molL-1 . min-1 (b-a)2/a(2a-b)mol·L－1

【解析】

(2)根據(jù)蓋斯定律計算；(3)依據(jù)外界條件對平衡狀態(tài)的影響分析。(4)①同等比例的增大反應(yīng)物的量.相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，對正反應(yīng)氣體分子數(shù)目增大的反應(yīng)而言,乙苯的轉(zhuǎn)化率減小，即再一次平衡時乙苯的物質(zhì)的量大于2mol；②上述恒容容器中進(jìn)行反應(yīng),氣體壓強(qiáng)增大，要將該反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行，相當(dāng)于恒容條件下平衡狀態(tài)減壓達(dá)到新平衡,在平衡之后減壓,平衡向正方向移動(正方向是氣體分子數(shù)增大的方向)，乙苯的物質(zhì)的量濃度減小;又由于正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),在絕熱容器中,與外界沒有能量交換，平衡向正方向移動，吸收熱量會增多，容器內(nèi)反應(yīng)體系的溫度會降低，平衡會向左移動,乙苯的濃度減小。二者使平衡移動方向不同且移動程度不確定,最終乙苯的濃度增大、減小或不變都有可能。

(1)苯乙烯在一定條件下合成聚苯乙烯的化學(xué)方程式為。

(2)根據(jù)蓋斯定律,②減去③可得:CO(g)+1/2O2(g)=CO2 (g)△H =-275.6kJ.mol-1 ,所以CO的燃燒熱△H為-275.6kJ.mol-1；

(3)根據(jù)可知在高溫下,通入O2會將反應(yīng)中生成的H2消耗掉,減小了H2的濃度，同時氫氣和氧氣反應(yīng)放出的熱量使休系溫度升高，這兩種因素均使平衡向正反應(yīng)方向移動。答案：通入O2會將反應(yīng)中生成的H2消耗掉,減小了H2的濃度，同時氫氣和氧氣反應(yīng)放出的熱量使休系溫度升高，這兩種因素均使平衡向正反應(yīng)方向移動。

(4)①由，在溫度為T時，在2L的密閉容器中加入2mol乙苯和2mol二氧化碳，反應(yīng)到平衡時測得混合物各組成的物質(zhì)的量均為1.0mol。同等比例的增大反應(yīng)物的量.相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，對正反應(yīng)氣體分子數(shù)目增大的反應(yīng)而言,乙苯的轉(zhuǎn)化率減小，即再一次平衡時乙苯的物質(zhì)的量大于2mol, 乙苯的物質(zhì)的量濃度大于1mol/L；故選C；

②上述恒容容器中進(jìn)行反應(yīng),氣體壓強(qiáng)增大，要將該反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行，相當(dāng)于恒容條件下平衡狀態(tài)減壓達(dá)到新平衡,在平衡之后減壓,平衡向正方向移動(正方向是氣體分子數(shù)增大的方向)，乙苯的物質(zhì)的量濃度減小;又由于正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),在絕熱容器中,與外界沒有能量交換，平衡向正向移動，吸收熱量會增多，容器內(nèi)反應(yīng)體系的溫度會降低，平衡會又會向左移動,乙苯的濃度減小。二者使平衡移動方向不同且移動程度不確定,最終乙苯的濃度增大、減小或不變都有可能。故答案為：D。

(5)根據(jù)三段式：

起始量（mol·L－1）：1 0 0

變化量（mol·L－1） x x x

平衡量（mol·L－1）1-x x x

在相同溫度相同體積的條件下，氣體壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比，則有;,x=, 苯乙烯的平均反應(yīng)速率為v== molL-1·min-1;該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為K==（）2/)=(b-a)2/a(2a-b).答案： molL-1 . min-1；(b-a)2/a(2a-b)。