Question

【题目】乙苯()、苯乙烯（）均是重要的有机溶剂和工业原料。

已知：①(g)+HCl(g) (g) △H1= 54 kJmol1

②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H2=185 kJmol1

③(g)+Cl2(g)(g)+HCl(g) △H3=118kJmol1

④相关化学键的键能数据如表所示：

化学键	CH	CC	C=C	CCl	HCl
键能/(kJmol1)	412	348	x	341	432

请回答：

（1）x=___；

（2）(g)+H2(g)(g) △H4

①△H4=___。

②上述反应中，的平衡转化率α与温度（T）和压强（P）的关系如图所示。则：

I.A、B两点的平衡常数：K(A)___K(B)（填“大于”、“小于”或“等于”）。

II.A、B两点的正反应速率：v(A)___v(B)（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）工业中用乙苯(C6H5-CH2CH3)为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5-CH=CH2)。向体积为VL的恒容容器中充入amol乙苯，压强为1×106Pa，在600℃时，平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%，则：

①乙苯的平衡转化率为___；

②此温度下乙苯催化脱氢的方法制取苯乙烯的平衡常数Kp=___Pa；

③实际生产的反应在常压下进行，且向乙苯蒸气中掺入水蒸气，利用热力学数据计算得到温度和投料比对乙苯转化率的影响可用图表示。[M=n（H2O）/n（乙苯]

a.图中投料比（M1、M2、M3）的大小顺序为___；

b.随着反应的进行，催化剂上的少量积炭使其活性减弱，水蒸气有助于恢复催化剂的活性，原因是___（用化学方程式表示）。

Answer 1

【答案】615 -121kJmol1 大于 小于 33.3% 1.67 5×105 M1>M2>M3 C+H2OCO+H2

【解析】

（1）根据反应热与键能的计算公式计算。

（2）根据盖斯定律进行分析。

（3）根据平衡的三段式计算模式进行计算，并进一步计算转化率和平衡常数。

（4）根据增加反应物的量通常不能提高反应转化率分析。

(1)根据反应热=破坏的反应物中的化学键键能总和-生成物中的化学键键能总和，所以有-54=x+432-(412+341+348) 解得x=615 kJmol1；

(2) ①根据盖斯定律分析，有①+②-③得热化学方程式为：(g)+H2(g)(g) △H4=-54-185+118=-121kJmol1；

②该反应为放热反应，所以随着温度升高，平衡逆向移动，转化率降低，则T1<T2，则平衡常数减小，故K(A) 大于K(B)；

B点温度高，压强大，所以反应速率大于A。

(3) C6H5-CH2CH3 C6H5-CH=CH2+ H2

起始a 0 0

改变 x x x

平衡a-x x x

有 解x=a/3mol， ①乙苯的转化率为 33.3% ；

② 平衡常数用平衡分压表示，平衡分压=总压强×物质的量分数，平衡时总压强为 Pa，平衡常数Kp= =1.67×105；

③a.根据乙苯加入量越大，转化率越小分析，有 M1>M2>M3 ；

b.因为碳和水可以反应，所以水蒸气能有助于恢复催化剂的活性，方程式为：C+H2OCO+H2。