Question

【题目】苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8)，其反应原理是C8H10(g)C8H8(g)＋H2(g)　ΔH＝＋125kJ·mol－1

Ⅰ．某温度下，将0.40mol苯乙烷，充入2L真空密闭容器中发生反应，测定不同时间该容器内物质的量，得到数据如下表：

时间/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)该温度下，该反应的化学平衡常数K=________________。

(2)若保持其他条件不变，用0.40molH2(g)和0.40molC8H8(g)合成C8H10(g)，当有30kJ热量放出时，该反应中H2的转化率是________________，通过计算说明此时，该反应是否达到了平衡状态__________？

Answer 1

【答案】 60% Q＝＝ ＝，所以处于平衡状态

【解析】

计算反应C8H10(g)C8H8(g)＋H2(g)的化学平衡常数，需先求出平衡时各物质的浓度，然后代入公式K=进行计算；对于反应C8H8(g)＋H2(g)C8H10(g) ΔH＝-125kJ·mol－1，由放热30kJ，可计算出参加反应的H2的物质的量，由此可求出转化率；并利用浓度求出浓度商；此反应的平衡常数与反应C8H10(g)C8H8(g)＋H2(g)的平衡常数互为倒数，比较浓度商与平衡常数，便可得出结论。

(1)利用表中数据，可建立如下三段式：

该温度下，该反应的化学平衡常数K==。答案为：；

(2)对于反应C8H8(g)＋H2(g)C8H10(g) ΔH＝-125kJ·mol－1，当放热30kJ时，参加反应的H2的物质的量为=0.24mol，则该反应中H2的转化率是=60%；从而得出参加反应的的C8H8物质的量为0.24mol，生成C8H10的物质的量为0.24mol，浓度商Q＝＝＝，所以处于平衡状态。答案为：60%；Q＝＝ ＝，所以处于平衡状态。