[题目]苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要基本有机原料.乙苯催化脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法.其化学方程式为:(1)若升高温度.该反应的平衡常数变大.则ΔH 0.该反应在条件下能自发进行.(2)维持体系总压强ρ恒定.在温度T时.物质的量为2mol.体积为1L的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应.已知乙苯的平衡转化率为80%.则在该� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要基本有机原料，乙苯催化脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法，其化学方程式为：

（1）若升高温度，该反应的平衡常数变大，则ΔH_______0（填“大于”或“小于”）。该反应在_______________条件下能自发进行。

（2）维持体系总压强ρ恒定，在温度T时，物质的量为2mol、体积为1L的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为80%，则在该温度下反应的平衡常数K=_____。

（3）在体积为2L的恒温密闭容器中通入2mol乙苯蒸汽，2分钟后达到平衡，测得氢气的浓度是0.5mol/L，则乙苯蒸汽的反应速率为_________________；维持温度和容器体积不变，向上述平衡中再通入1mol氢气和1mol乙苯蒸汽，则v正_______v逆（填“大于”、“小于”或“等于”）

【答案】大于较高温度 32/9 0.25mol·L-1·min-1 等于

【解析】（1）升高温度，该反应的平衡常数变大，则正反应吸热，ΔH＞0。反应自发的要求是△G=△H－T△s＜0。该反应是气体的物质的量增加的反应，所以△s＞0，已知△H＞0，所以温度越高越有利于△G=△H－T△s＜0，所以反应条件为较高温度。

（2）起始有2mol乙苯，平衡转化率为80%，则反应的乙苯为1.6mol，生成苯乙烯和氢气各1.6mol，剩余0.4mol乙苯。所以平衡时，一共有1.6+1.6+0.4=3.6mol气体。恒压，气体的体积比等于物质的量的比，初始2mol乙苯的体积为1L，所以平衡的3.6mol气体的体积为1.8L。所以平衡常数。

（3） mol·L-1·min-1。原平衡态中乙苯的初始浓度应该为1mol/L，平衡时氢气浓度为0.5mol/L，所以苯乙烯的浓度也是0.5mol/L，剩余乙苯的浓度为0.5mol/L，平衡常数K=0.5×0.5/0.5=0.5。再通入1mol氢气和1mol乙苯蒸汽，乙苯、苯乙烯、氢气的物质的量浓度转化为1mol/L、0.5mol/L、1mol/L，则Q=0.5×1/1=0.5=K，所以平衡不移动。

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（4）实验室用如图2所示装置进行反应④．
a．反应④的化学方程式是．
b．试管乙中应加入，乙中的导管不能伸入到液面下的原因是．
c．实验完成后，从试管乙中分离出有机物C的方法是