Question

苯乙烯是現(xiàn)代石油化工產(chǎn)品中最重要的單體之一。在工業(yè)上，苯乙烯可由乙苯和CO2

催化脫氫制得�？偡磻�(yīng)原理如下：

??? △H

回答下列問題：

（1）乙苯在CO2氣氛中的反應(yīng)可分兩步進(jìn)行：

△H1=＋117.6kJ·mol－1

H2 (g)＋CO2 (g)CO (g)＋H2O (g)? △H2=＋41.2kJ·mol－1

由乙苯制取苯乙烯反應(yīng)的????????????? 。

（2）在溫度為T1時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.5mol/L。在2L的密閉容器中加入乙苯與CO2，反應(yīng)到某時刻測得混合物中各組分的物質(zhì)的量均為1.0mol。

①該時刻化學(xué)反應(yīng)?????????? （填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)；

②下列敘述能說明乙苯與CO2在該條件下反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是?????????? （填正確答案編號）；

a．正、逆反應(yīng)速率的比值恒定???? b．c(CO2)=c(CO)

c．混合氣體的密度不變????????????? ????????????? ????????????? d．CO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變

③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????? （填正確答案編號）

A．大于0.5mol/L??? ????????????? ????????????? ????????????? ????????????? B．小于0.5mol/L

C．等于0.5mol/L????????????? ????????????? ????????????? ????????????? ????????????? D．不確定

（3）在溫度為T2時的恒容器中，乙苯、CO2的起始濃度分別為2.0mol/L和3.0mol/L，設(shè)反應(yīng)平衡后總壓強(qiáng)為P、起始壓強(qiáng)為，則反應(yīng)達(dá)到平衡時苯乙烯的濃度為?????? ，??????????? （均用含、P的表達(dá)式表示）。

（4）寫出由苯乙烯在一定條件下合成聚苯乙烯的化學(xué)方程式????? ????????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）＋158.8kJ·mol－1(2分)（2）①是(2分) ②abd (3分)? ③d(2分)

（3）mol·L－1 (2分)? ×100%(2分)

（4）(2分)

【解析】

試題分析： （1）根據(jù)蓋斯定律，兩個方程式合并就得到乙苯制取苯乙烯反應(yīng)的＋158.8kJ·mol－1。

（2）①在2L的密閉容器中加入乙苯與CO2，反應(yīng)到某時刻測得混合物中各組分的物質(zhì)的量均為1.0mol，所以各組分的濃度都是=0.5mol·L－1，QC＝＝0.5=K，所以該時刻化學(xué)反應(yīng)是處于平衡狀態(tài)；

②ad兩個選項都容易看出可以作為標(biāo)志，要注意的是b，c(CO2)=c(CO)代表各組分的濃度相等，實際上就是①的情況，所以也可以說明是達(dá)到了平衡狀態(tài)。c錯，因為該反應(yīng)實在在2L的密閉容器中加入乙苯與CO2，所以體積不變，根據(jù)質(zhì)量守恒，氣體的質(zhì)量也不變，所以密度是一個定制，不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志，所以c不能選。

③因為該反應(yīng)前后系數(shù)不等，恒壓就要擴(kuò)大體積，平衡向正向移動，因為該反應(yīng)正向是吸熱反應(yīng)，絕熱要向逆向移動，所以恒壓絕熱兩個因素都在變化，不確定向哪個方向移動，所以乙苯的物質(zhì)的量濃度不能確定。

（3）三段法

???

起始濃度???? 2.0?????????? 3.0??????? 0???????? 0?????? 0

轉(zhuǎn)化濃度???? x???????????? x???????? x???????? x?????? x

平衡濃度?? 2.0－x?????? 3.0－x?????? x????????? x?????? x

＝

反應(yīng)達(dá)到平衡時苯乙烯的濃度為x＝mol·L－1

乙苯的轉(zhuǎn)化率為×100%

（4）根據(jù)雙鍵的性質(zhì)，加聚反應(yīng)的規(guī)律即可寫出。

考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)原理的知識。