Question

13．苯乙烯（C₈H₈）是生產(chǎn)各種塑料的重要單體，其制備原理是：
C₈H₁₀ （g）（乙苯）?C₈H₈ （g）（苯乙烯）+H₂（g），
實(shí)際生產(chǎn)中常以高溫水蒸氣作為反應(yīng)體系的稀釋劑（水蒸氣不參加反應(yīng)），如圖為乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體系總壓強(qiáng)的關(guān)系．下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． a點(diǎn)轉(zhuǎn)化率為75%，若起始向1 L恒容容器中充入1 mol 乙苯，則平衡常數(shù)為2.25
• B． b點(diǎn)轉(zhuǎn)化率為50%，則混合氣體中苯乙烯的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{1}{19}$
• C． 恒容時(shí)加入稀釋劑能減小C₈H₁₀ （g）平衡轉(zhuǎn)化率
• D． b點(diǎn)和c點(diǎn)溫度和壓強(qiáng)相同，所以反應(yīng)速率也相等

Answer 1

分析 A．計(jì)算乙苯的起始濃度以及乙苯的濃度變化量，利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；
B．令開(kāi)始投入乙苯的物質(zhì)的量為1mol，計(jì)算參加反應(yīng)的乙苯的物質(zhì)的量，利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算乙苯的體積分?jǐn)?shù)；
C．恒容條件下，加入稀釋劑水，不影響平衡移動(dòng)；
D．體系總壓強(qiáng)不變時(shí)，$\frac{n（水）}{n（乙苯）}$越大，反應(yīng)各物質(zhì)濃度越小，相當(dāng)于反應(yīng)體系減壓．

解答 解：A．若起始向1 L恒容容器中充入1 mol 乙苯，乙苯起始濃度為1mol/L，平衡時(shí)乙苯的轉(zhuǎn)化率為50%，則乙苯濃度變化量=1mol/L×75%=0.75mol/L，則：
             C₆H₅C₂H₅（g）?C₆H₅CH=CH₂（g）+H₂（g）
開(kāi)始（mol/L）：1             0             0
變化（mol/L）：0.75           0.75         0.75
平衡（mol/L）：0.25           0.75         0.75
故平衡常數(shù)=$\frac{0.75×0.75}{0.25}$=2.25，故A正確；
B．令開(kāi)始投入乙苯的物質(zhì)的量為1mol，則水蒸氣的物質(zhì)的量為8mol，b點(diǎn)轉(zhuǎn)化率為50%，則參加反應(yīng)乙苯的物質(zhì)的量=1mol×50%=0.5mol，則：
          C₆H₅C₂H₅（g）?C₆H₅CH=CH₂（g）+H₂（g）
開(kāi)始（mol）：1             0             0
變化（mol）：0.5           0.5           0.5
平衡（mol）：0.5           0.5           0.5
故平衡時(shí)混合體系總物質(zhì)的量=8mol+0.5mol+0.5mol+0.5mol=9.5mol，故混合氣體中苯乙烯的體積分?jǐn)?shù)=$\frac{0.5mol}{9.5mol}$=$\frac{1}{19}$，故B正確；
C．恒容條件下，加入稀釋劑水，反應(yīng)混合物的濃度不變，不影響平衡移動(dòng)，C₆H₅C₂H₅平衡轉(zhuǎn)化率不變，故C錯(cuò)誤；
D．體系總壓強(qiáng)不變時(shí)，c點(diǎn)$\frac{n（水）}{n（乙苯）}$值比b點(diǎn)大，故c點(diǎn)反應(yīng)各物質(zhì)濃度越小，相當(dāng)于反應(yīng)體系減壓，c點(diǎn)反應(yīng)速率比b小，故D錯(cuò)誤，
故選AB．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡及平衡常數(shù)計(jì)算、化學(xué)平衡圖象等，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，注意恒壓條件下加入稀釋劑會(huì)使反應(yīng)的各物質(zhì)所占的分壓降低（濃度降低），為易錯(cuò)題目．