Question

【題目】苯乙烷(C8H10)可生產(chǎn)塑料單體苯乙烯(C8H8)，其反應(yīng)原理是：C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)△H=120kJmol-1某溫度下，將0.40mol苯乙烷，充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，測(cè)定不同時(shí)間該容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量，得到數(shù)據(jù)如下表：

（1）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí)，該段時(shí)間內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是__。

（2）該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K=____，K的值是__。

（3）若保持其他條件不變，用0.50molH2(g)和0.50molC8H8(g)合成C8H10(g)，當(dāng)有30kJ熱量放出時(shí)，該反應(yīng)中H2的轉(zhuǎn)化率是__，此時(shí)，該合成反應(yīng)是否達(dá)到了平衡狀態(tài)？__（填“是”或“否”），且正反應(yīng)速率__逆反應(yīng)速率（填大于、小于或等于）。

Answer 1

【答案】0.004mol·L-1·min-1 0.1 50% 否 大于

【解析】

根據(jù)圖表數(shù)據(jù)及速率表達(dá)式分析計(jì)算速率；根據(jù)題給信息中平衡時(shí)物質(zhì)的濃度計(jì)算平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率，并根據(jù)平衡常數(shù)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡及正逆反應(yīng)速率大小。

（1）將0.40mol苯乙烷，充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，20min后，剩余0.24mol，減少了0.16mol，則

，故答案為：0.004mol·L-1·min-1；

（2）根據(jù)題給信息知，平衡時(shí)，苯乙烯(C8H8)為0.2mol，則

化學(xué)平衡常數(shù) ，故答案為：； 0.1；

（3）根C8H10(g) C8H8(g)+H2(g) △H=120kJmol-1，可知C8H8(g)+H2(g) C8H10(g) △H=120kJ·mol1，有30kJ熱量放出時(shí)，消耗的H2量為0.25mol，所以氫氣轉(zhuǎn)化率=，根據(jù)（2）計(jì)算平衡常數(shù)=0.1，知C8H8(g)+H2(g) C8H10(g)的平衡常數(shù)為，則

，8<10，反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，向正方向移動(dòng)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率；故答案為：50%；否；大于。