问题 填空题

苯乙烯是现代石油化工产品中最重要的单体之一。在工业上,苯乙烯可由乙苯和CO2

催化脱氢制得。总反应原理如下:

   △H

回答下列问题:

(1)乙苯在CO2气氛中的反应可分两步进行:

△H1=+117.6kJ·mol-1

H2 (g)+CO2 (g)CO (g)+H2O (g) △H2=+41.2kJ·mol-1

由乙苯制取苯乙烯反应的             

(2)在温度为T1时,该反应的平衡常数K=0.5mol/L。在2L的密闭容器中加入乙苯与CO2,反应到某时刻测得混合物中各组分的物质的量均为1.0mol。

①该时刻化学反应          (填“是”或“不是”)处于平衡状态;

②下列叙述能说明乙苯与CO2在该条件下反应已达到平衡状态的是          (填正确答案编号);

a.正、逆反应速率的比值恒定     b.c(CO2)=c(CO)

c.混合气体的密度不变                    d.CO2的体积分数保持不变

③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     (填正确答案编号)

A.大于0.5mol/L

B.小于0.5mol/L

C.等于0.5mol/L

D.不确定(3)在温度为T2时的恒容器中,乙苯、CO2的起始浓度分别为2.0mol/L和3.0mol/L,设反应平衡后总压强为P、起始压强为,则反应达到平衡时苯乙烯的浓度为                 (均用含、P的表达式表示)。

(4)写出由苯乙烯在一定条件下合成聚苯乙烯的化学方程式                       

答案

(1)+158.8kJ·mol-1(2分)(2)①是(2分) ②abd (3分) ③d(2分)

(3)mol·L-1 (2分) ×100%(2分)

(4)(2分)

题目分析:(1)根据盖斯定律,两个方程式合并就得到乙苯制取苯乙烯反应的+158.8kJ·mol-1

(2)①在2L的密闭容器中加入乙苯与CO2,反应到某时刻测得混合物中各组分的物质的量均为1.0mol,所以各组分的浓度都是=0.5mol·L-1,QC=0.5=K,所以该时刻化学反应是处于平衡状态;

②ad两个选项都容易看出可以作为标志,要注意的是b,c(CO2)=c(CO)代表各组分的浓度相等,实际上就是①的情况,所以也可以说明是达到了平衡状态。c错,因为该反应实在在2L的密闭容器中加入乙苯与CO2,所以体积不变,根据质量守恒,气体的质量也不变,所以密度是一个定制,不能作为达到平衡的标志,所以c不能选。

③因为该反应前后系数不等,恒压就要扩大体积,平衡向正向移动,因为该反应正向是吸热反应,绝热要向逆向移动,所以恒压绝热两个因素都在变化,不确定向哪个方向移动,所以乙苯的物质的量浓度不能确定。

(3)三段法

   

起始浓度     2.0           3.0        0         0       0

转化浓度     x             x         x         x       x

平衡浓度   2.0-x       3.0-x       x          x       x

反应达到平衡时苯乙烯的浓度为x=mol·L-1

乙苯的转化率为×100%

(4)根据双键的性质,加聚反应的规律即可写出

单项选择题
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