Question

【題目】苯乙烷(C8H10)可生產塑料單體苯乙烯(C8H8)，其反應原理是C8H10(g)C8H8(g)＋H2(g)　ΔH＝＋125kJ·mol－1

Ⅰ．某溫度下，將0.40mol苯乙烷，充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應，測定不同時間該容器內物質的量，得到數據如下表：

時間/min	0	10	20	30	40
n(C8H10)/mol	0.40	0.30	0.26	n2	n3
n(C8H8)/mol	0.00	0.10	n1	0.16	0.16

(1)該溫度下，該反應的化學平衡常數K=________________。

(2)若保持其他條件不變，用0.40molH2(g)和0.40molC8H8(g)合成C8H10(g)，當有30kJ熱量放出時，該反應中H2的轉化率是________________，通過計算說明此時，該反應是否達到了平衡狀態(tài)__________？

Answer 1

【答案】 60% Q＝＝ ＝，所以處于平衡狀態(tài)

【解析】

計算反應C8H10(g)C8H8(g)＋H2(g)的化學平衡常數，需先求出平衡時各物質的濃度，然后代入公式K=進行計算；對于反應C8H8(g)＋H2(g)C8H10(g) ΔH＝-125kJ·mol－1，由放熱30kJ，可計算出參加反應的H2的物質的量，由此可求出轉化率；并利用濃度求出濃度商；此反應的平衡常數與反應C8H10(g)C8H8(g)＋H2(g)的平衡常數互為倒數，比較濃度商與平衡常數，便可得出結論。

(1)利用表中數據，可建立如下三段式：

該溫度下，該反應的化學平衡常數K==。答案為：；

(2)對于反應C8H8(g)＋H2(g)C8H10(g) ΔH＝-125kJ·mol－1，當放熱30kJ時，參加反應的H2的物質的量為=0.24mol，則該反應中H2的轉化率是=60%；從而得出參加反應的的C8H8物質的量為0.24mol，生成C8H10的物質的量為0.24mol，濃度商Q＝＝＝，所以處于平衡狀態(tài)。答案為：60%；Q＝＝ ＝，所以處于平衡狀態(tài)。