Question

苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯(C₆ H₅- CH₂ CH₃)为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C₆ H₅- CH= CH₂)的反应方程式为：

（1）向体积为VL的密闭容器中充入a mol乙苯，反应达到平衡状态时，平衡体系组成(物质的量分数)与温度的关系如图所示：

由图可知：在600℃时，平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%，则：

①氢气的物质的量分数为           ；

②乙苯的平衡转化率为           ；

③计算此温度下该反应的平衡常数         。

（2）已知某温度下，当压强为101.3kPa时，该反应中乙苯的平衡转化率为30%；在相同温度下，若反应体系中加入稀释剂水蒸气并保持体系总压为101.3kPa，则乙苯的平衡转化率      30%(填“＞、=、＜” ­)。

（3）已知：

计算上述反应的ΔH=            kJ/mol。

Answer

（1）①25%； ②33%； ③；

（2）＞；

（3）124。

【解析】

试题分析：（1）①C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2(g)

起始量a mol 0 0

变化量x mol x mol x mol

平衡量(a-x)mol x mol x mol

由题可知：×100%＝25%，则x=a，

即：a-x=2x，因为平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%，则氢气的物质的量分数为25%，故答案为：25%；

②乙苯的平衡转化率为×100%=33%，故答案为：33%；

③ C6 H5-CH2 CH3 (g)C6 H5-CH=CH2 (g)+H2(g)

起始浓度/( mol•L-1)： 0 0

变化浓度/( mol•L-1)：

平衡浓度/( mol•L-1)：

K==，故答案为：；

（2）在相同温度下，若反应体系中加入稀释剂，根据平衡移动原理，向计量数增加的方向移动，即正向移动，转化率增加，故答案为：＞；

（3） 反应中反应物中变化的化学键有断裂了2个C-H键，将1个C-C键变成了C=C，生成物中生成了1个C=C和1个H-H，ΔH等于反应物的键能之和-生成物的键能之和，ΔH= (412kJ/mol×2+348kJ/mol)-(612kJ/mol+436kJ/mol)=124kJ/mol，故答案为：124。

考点：考查了盖斯定律的应用，化学平衡常数的计算的相关知识。