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【題目】苯乙烯是工業(yè)上是合成樹脂、離子交換樹脂及合成橡膠等的重要單體,工業(yè)上可用乙苯催化脫氫方法制備苯乙烯:(g)(g)+H2(g) H=+QkJ·mol-1

請回答下列問題:

1)已知乙苯g、苯乙烯g的燃燒熱分別為a kJ·mol-1、bkJ·mol-1,則氫氣的燃燒熱為_____kJ·mol-1用含有Q、b、c的表達式表示,其中Q、bc均大于0)。

2673 K,在一恒容密閉容器中充入5 mol乙苯g,反應達到平衡后容器內氣體的壓強為p1;若再充入amol的乙苯g,重新達到平衡后容器內氣體的壓強為2p1,a____________5。

3)在實際生產中,在恒壓條件下常以高溫水蒸氣作為反應體系的稀釋劑水蒸氣不參加反應,此時乙苯的平衡轉化率與水蒸氣的用量、壓強p的關系如圖所示。

①加入水蒸氣稀釋劑能提高乙苯轉化率的原因是________________________________。

②在實際生產過程中,當控制反應溫度為900 K時生產效率最佳,選用此溫度進行生產的原因為________ 答兩點)。

③用平衡分壓代替平衡濃度計算,其中,分壓=總壓×物質的量分數(shù),則900K時的平衡常數(shù)Kp=_______

④改變下列條件,能使乙苯的反應速率和轉化率一定增大的是________ 填標號)。

A.恒容時加入稀釋劑水蒸氣 B.壓強不變下,溫度升至1500 K

C.在容積和溫度不變下充入Ar D.選用催化效果更好的催化劑

4)已知苯乙烯可催化氧化生成苯乙醛: (g) + 2O2 + CO2 + H2O,若把該反應設計為酸性燃料電池,則電池負極的電極反應式為___________________,若該電池消耗標準狀況下11.2 LO2,則外電路中理論上應轉移電子的物質的量為________ mol。

【答案】 (Q+a-b) > 保持總壓不變,充入水蒸氣,容器體積增大,各組分的濃度同倍數(shù)減小,利于反應正向進行,乙苯轉化率增大(或體系總壓強不變時,加入稀釋劑,參與反應的各物質濃度同等程度減小,相當于反應體系減壓,故平衡向氣體物質的量增大的方向移動,乙苯轉化率增大) 乙苯轉化率較大;催化劑活性較高;反應速率較快(任答以上兩點即可) B -8e-+3H2O=+8H++CO2 2

【解析】1)工業(yè)上可用乙苯催化脫氫方法制備苯乙烯:(g)(g)+H2(g) H=+QkJ·mol-1,+21/2O2(g)→8CO2(g)+5H2O(l)△H=-akJ·mol-1,②+10O2(g)→8CO2(g)+4H2O(l)△H=-bkJ·mol-1,③H2(g)+1/2O2(g)→2H2O(l)△H=-xkJ·mol-1,由蓋斯定律可知,①-②-③得到(g)(g)+H2(g) H=+QkJ·mol-1,a-b-x=Qx= (Q+a-b);(2恒容密閉容器中,物質的量與壓強成正比,673K,在一恒容密閉容器中充入5mol乙苯(g,反應達到平衡后容器內氣體的壓強為p1;若再充入amol的乙苯(g,重新達到平衡后容器內氣體的壓強為2p1,a>5。(3)①加入水蒸氣稀釋劑能提高乙苯轉化率的原因是保持總壓不變,充入水蒸氣,容器體積增大,各組分的濃度同倍數(shù)減小,利于反應正向進行,乙苯轉化率增大(或體系總壓強不變時,加入稀釋劑,參與反應的各物質濃度同等程度減小,相當于反應體系減壓,故平衡向氣體物質的量增大的方向移動,乙苯轉化率增大)。②在實際生產過程中,當控制反應溫度為900K時生產效率最佳,選用此溫度進行生產的原因為乙苯轉化率較大催化劑活性較高、反應速率較快(任答以上兩點即可)。③取圖象上900K2p,轉化率為50%的點,寫出三段式,平衡時水為8體積,三種物質各0.5mol,用平衡分壓代替平衡濃度計算,其中,分壓=總壓×物質的量分數(shù),三種物質的分壓均為2p×0.5/9.5,則900K時的平衡常數(shù)Kp

(g)(g)+H2(g)

開始 1

變化 0.5 0.5 0.5

平衡 0.5 0.5 0.5

Kp= =2p/19

A.恒容時加入稀釋劑水蒸氣,乙苯的分壓、濃度不變,故A 錯誤; B.壓強不變下,溫度升至1500K,反應速率加快,平衡正向移動轉化率增大,故B正確;C.在容積和溫度不變下充入Ar,乙苯的分壓、濃度不變,故C 錯誤;D.選用催化效果更好的催化劑,也不能使平衡移動,故D錯誤;故選B。4)已知苯乙烯可催化氧化生成苯乙醛:(g)+2O2+CO2/span>+H2O,若把該反應設計為酸性燃料電池,苯乙烯作還原劑,在負極失電子,被氧化在苯乙醛和二氧化碳,則電池負極的電極反應式為. -8e-+3H2O=+8H++CO2,根據(jù)反應方程式,每消耗2mol氧氣,轉移8mol電子,若該電池消耗標準狀況下11.2LO2,則外電路中理論上應轉移電子的物質的量為2mol。

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H2S(g)+ O2(g)═S(g)+H2O(g)△H3
2S(g)═S2(g)△H4
則△H4的正確表達式為(
A.△H4= (△H1+△H2﹣3△H3
B.△H4= (3△H3﹣△H1﹣△H2
C.△H4= (△H1+△H2﹣3△H3
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2)無隔膜電解槽內發(fā)生的反應中氧化產物、還原產物的物質的量之比為____________。

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