Question

14．苯乙烷（）可生产塑料单体苯乙烯（），其原理反应是：
（g）?（g）+H₂（g）△H=+125kJ•mol^-1．
某温度下，将0.40mol（g）充入2L真空密闭容器中发生反应，测定该容器内的物质，得到数据如下表：

时间/min	0	10	20	30	40
n（）/mol	0.40	0.30	0.26	n2	n3
n（）/mol	0.00	0.10	n1	0.16	0.16

（1）n₁=0.14mol
（2）工业上常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂（不参与反应）．（g）的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强的关系如图1所示．当其它条件不变时，水蒸气的用量越大，平衡转化率将越大（填“越大”、“越小”或“不变”），原因是体系总压强一定时，水蒸气的分压越大，平衡体系的分压越小，平衡向气体体积增大的方向移动
（3）在相同条件下，若最初向该容器中充入（g）和H₂（g），假设在40min时达到上述同样的平衡状态，请在图2中画出并标明该条件下（g）和（g）的浓度c随时间t变化的曲线．
   

Answer 1

分析 （1）20min时参加反应的苯乙烷为0.4mol-0.26mol=0.14mol，而△n（苯乙烯）=△n（乙苯）；
（2）体系总压强不变时，加入水蒸气稀释，反应体系的分压减小，故平衡向气体体积增大的方向移动；
（3）与原平衡为完全等效平衡，则苯乙烯、氢气的起始物质的量为0.4mol，起始浓度为0.2mol/L，平衡时，随反应进行苯乙烯浓度减小、乙苯浓度增大，40min到达平衡时，苯乙烯为$\frac{0.16mol}{2L}$=0.08mol/L，乙苯浓度为$\frac{（0.4-0.16）mol}{2L}$=0.12mol/L．

解答 解：（1）20min时参加反应的苯乙烷为0.4mol-0.26mol=0.14mol，而△n（苯乙烯）=△n（乙苯）=0.15mol，
故答案为：0.14；
（2）体系总压强不变时，加入水蒸气稀释，反应体系的分压减小，故平衡向气体体积增大的方向移动，乙苯的平衡转化率将越大，
故答案为：越大；体系总压强一定时，水蒸气的分压越大，平衡体系的分压越小，平衡向气体体积增大的方向移动；
（3）与原平衡为完全等效平衡，则苯乙烯、氢气的起始物质的量为0.4mol，起始浓度为0.2mol/L，平衡时，随反应进行苯乙烯浓度减小、乙苯浓度增大，40min到达平衡时，苯乙烯为$\frac{0.16mol}{2L}$=0.08mol/L，乙苯浓度为$\frac{（0.4-0.16）mol}{2L}$=0.12mol/L，乙苯、苯乙烯的浓度c随时间t变化的曲线为：，
故答案为：．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、化学平衡图象等问题，题目难度中等，（2）为易错点为，注意水蒸气产生的分压对化学平衡的影响．