Question

【题目】聚苯乙烯塑料在生产中有广泛应用。工业中以乙苯()为原料制取装乙烯()的主要途径有

①催化脱氢

②氧化脱氢

③和二氧化碳催化脱氢

(1)苯乙烯在一定条件下合成聚苯乙烯的化学方程式为___________。

(2)根据上述信息，能否计算出CO的燃烧热?若不能计算，该空不用作答；若能计算，请写岀CO的燃烧热△H为___________。

(3)某企业以反应①生产苯乙烯。某同学认为：向反应体系①中通入适量的O2，能增加乙苯的转化率，该同学作出判断的依据可能是___________。

(4)在温度为T时，在2L的密闭容器中加入2mol乙苯和2mol二氧化碳，反应到平衡时测得混合物各组成的物质的量均为1.0mol。

①若保持温度和容器容积不变，向该容器中再充入2mol乙苯和2mol二氧化碳达到平衡时，则乙苯的物质的量浓度___________。

A．等于1mol·L－1 B．小于1mol·L－1 C．大于1mol·L－1 D．不确定

②若将反应改为恒压绝热条件下进行，达到平衡时，则乙苯的物质的量浓度___________。

A．等于0.5mol·L－1 B．小于0.5mol·L－1 C．大于0.5mol·L－1 D．不确定

(5)温度为T时，在恒容容器中进行上述“①催化脱氢”反应。已知：乙苯的起始浓度为1.0mol·L－1；设起始时总压强为a，平衡时总压强为b，达到平衡时需要的时间为tmin则从反应开始到平衡的过程中苯乙烯的平均反应速率为___________(用代数式表示，下同)；该温度下的化学平衡常数为___________。

Answer 1

【答案】 -275.6kJ.mol-1 因为在高温下，O2会将反应中生成的H2消耗掉,减小了H2的浓度，同时反应放出的热量使休系温度升高，这两种因素均使平衡向正反应方向移动 C D molL-1 . min-1 (b-a)2/a(2a-b)mol·L－1

【解析】

(2)根据盖斯定律计算；(3)依据外界条件对平衡状态的影响分析。(4)①同等比例的增大反应物的量.相当于增大压强，对正反应气体分子数目增大的反应而言,乙苯的转化率减小，即再一次平衡时乙苯的物质的量大于2mol；②上述恒容容器中进行反应,气体压强增大，要将该反应在恒压条件下进行，相当于恒容条件下平衡状态减压达到新平衡,在平衡之后减压,平衡向正方向移动(正方向是气体分子数增大的方向)，乙苯的物质的量浓度减小;又由于正反应是吸热反应,在绝热容器中,与外界没有能量交换，平衡向正方向移动，吸收热量会增多，容器内反应体系的温度会降低，平衡会向左移动,乙苯的浓度减小。二者使平衡移动方向不同且移动程度不确定,最终乙苯的浓度增大、减小或不变都有可能。

(1)苯乙烯在一定条件下合成聚苯乙烯的化学方程式为。

(2)根据盖斯定律,②减去③可得:CO(g)+1/2O2(g)=CO2 (g)△H =-275.6kJ.mol-1 ,所以CO的燃烧热△H为-275.6kJ.mol-1；

(3)根据可知在高温下,通入O2会将反应中生成的H2消耗掉,减小了H2的浓度，同时氢气和氧气反应放出的热量使休系温度升高，这两种因素均使平衡向正反应方向移动。答案：通入O2会将反应中生成的H2消耗掉,减小了H2的浓度，同时氢气和氧气反应放出的热量使休系温度升高，这两种因素均使平衡向正反应方向移动。

(4)①由，在温度为T时，在2L的密闭容器中加入2mol乙苯和2mol二氧化碳，反应到平衡时测得混合物各组成的物质的量均为1.0mol。同等比例的增大反应物的量.相当于增大压强，对正反应气体分子数目增大的反应而言,乙苯的转化率减小，即再一次平衡时乙苯的物质的量大于2mol, 乙苯的物质的量浓度大于1mol/L；故选C；

②上述恒容容器中进行反应,气体压强增大，要将该反应在恒压条件下进行，相当于恒容条件下平衡状态减压达到新平衡,在平衡之后减压,平衡向正方向移动(正方向是气体分子数增大的方向)，乙苯的物质的量浓度减小;又由于正反应是吸热反应,在绝热容器中,与外界没有能量交换，平衡向正向移动，吸收热量会增多，容器内反应体系的温度会降低，平衡会又会向左移动,乙苯的浓度减小。二者使平衡移动方向不同且移动程度不确定,最终乙苯的浓度增大、减小或不变都有可能。故答案为：D。

(5)根据三段式：

起始量（mol·L－1）：1 0 0

变化量（mol·L－1） x x x

平衡量（mol·L－1）1-x x x

在相同温度相同体积的条件下，气体压强与物质的量成正比，则有;,x=, 苯乙烯的平均反应速率为v== molL-1·min-1;该温度下的化学平衡常数为K==（）2/)=(b-a)2/a(2a-b).答案： molL-1 . min-1；(b-a)2/a(2a-b)。