Question

1．工业上采用乙苯与CO₂脱氢生产重要化工原料苯乙烯（g）+CO₂（g）?（g）=CO（g）+H₂O（g）△H，其中乙苯在CO₂气氛中的反应可分两步进行
A．（g）?（g）+H₂（g）△H₁=-125KJ/mol
B．H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₂=-41KJ/mol
（1）上述乙苯与CO₂反应的反应热△H为-166KJ/mol
（2）苯乙烯与HCl加成的产物中具有手性异构体的分子的结构简式为．
（3）在3L密闭容器内，乙苯与CO₂的反应在三种不同的条件下进行实验，乙苯、CO₂的起始浓度分别为1.0mol/L和3.0mol/L，其中实验I在T1℃，0.3MPa，而实验II、III分别改变了实验其他条件；乙苯的浓度随时间的变化如图I所示．

①实验I乙苯在0-50min时的反应速率为0.012mol/（L•min）
②实验Ⅱ可能改变条件的是加催化剂
③图II是实验I中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线，请在图II中补画实验Ⅲ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线．
（4）25℃时，将体积为V_a PH=a的某一元强碱与体积为Vb PH=b的某二元强酸混合．若所得混合溶液的pH=11，且a=13，b=2，则V_a：V_b=1：9．

Answer 1

分析 （1）方程A+方程B，根据盖斯定律分析计算；
（2）苯乙烯与HCl加成的产物中具有手性异构体的分子即Cl加到H少的那个碳上；
（3）①根据图I中乙苯的浓度变化，求出反应速率；
②根据图I中实验Ⅱ改变条件平衡不移动，反应速率增大；
③实验Ⅲ中改变条件，由图I可知乙苯的浓度增大，平衡逆移，所以苯乙烯体积分数V%随时间t增大而减小；
（4）pH=13的强碱溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，pH=2的强酸溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，所得溶液pH=11，混合溶液呈碱性，溶液中c（OH^-）=0.001mol/L，设溶液的体积为x、y，根据氢氧根离子、氢离子的物质的量及混合后溶液体积计算出混合溶液中c（OH^-），再计算出溶液中氢离子浓度及溶液的pH即可；．

解答 解：（1）方程A+方程B得到：（g）+CO₂（g）?（g）=CO（g）+H₂O（g）△H，所以该反应的反应热为：△H=△H₁+△H₂=-125-41=-166KJ/mol，
故答案为：-166KJ/mol；
（2）苯乙烯与HCl加成的产物中具有手性异构体的分子即Cl加到H少的那个碳上，则结构简式为，故答案为：；
（3）①根据图I中可知，0-50min时乙苯的浓度变化为1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L，则其反应速率为v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.6mol/L}{50min}$=0.012mol/（L•min）；
故答案为：0.012mol/（L•min）；
②根据图I中实验Ⅱ改变条件平衡不移动，而反应速率增大，所以改变的条件是加催化剂，故答案为：加催化剂；
③实验Ⅲ中改变条件，由图I可知乙苯的浓度增大，平衡逆移，所以苯乙烯体积分数V%随时间t增大而减小，其图形为：；
故答案为：；

（4）pH=13的强碱溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，pH=2的强酸溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，所得溶液pH=11，混合溶液呈碱性，溶液中c（OH^-）=0.001mol/L，设酸溶液体积为x，碱溶液体积为y，则：$\frac{0.1mol/L×y-0.01×x}{x+y}$=0.001mol/L，解得y：x=1：9，即V_a：V_b=1：9，
故答案为：1：9．

点评 本题综合性较大，涉及盖斯定律、手性碳原子的判断、反应速率的计算、平衡移动原理以及溶液pH的计算等，题目难度较大．