Question

苯乙烯（C₆H₅CH=CH₂）是生产各种塑料的重要单体，其制备原理是：C₆H₅C₂H₅（g）?C₆H₅CH=CH₂（g）+H₂（g），实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂（水蒸气不参加反应），如图为乙苯的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强的关系．下列说法正确的是（　　）

• A、a点转化率为75%，若起始向1 L恒容容器中充入1 mol 乙苯，则平衡常数为2.25
• B、b点转化率为50%，则混合气体中苯乙烯的体积分数为

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• C、恒容时加入稀释剂能减小C₆H₅C₂H₅平衡转化率
• D、b点和c点温度和压强相同，所以反应速率也相等

Answer 1

分析：A．计算乙苯的起始浓度以及乙苯的浓度变化量，利用三段式计算平衡时各组分的物质的量浓度，代入平衡常数表达式计算；
B．令开始投入乙苯的物质的量为1mol，计算参加反应的乙苯的物质的量，利用三段式计算平衡时各组分的物质的量，进而计算乙苯的体积分数；
C．恒容条件下，加入稀释剂水，不影响平衡移动；
D．体系总压强不变时，

n(水)

n(乙苯)

越大，反应各物质浓度越小，相当于反应体系减压．

解答：解：A．若起始向1 L恒容容器中充入1 mol 乙苯，乙苯起始浓度为1mol/L，平衡时乙苯的转化率为50%，则乙苯浓度变化量=1mol/L×75%=0.75mol/L，则：
             C₆H₅C₂H₅（g）?C₆H₅CH=CH₂（g）+H₂（g）
开始（mol/L）：1             0             0
变化（mol/L）：0.75           0.75         0.75
平衡（mol/L）：0.25           0.75         0.75
故平衡常数=

0.75×0.75

0.25

=2.25，故A正确；
B．令开始投入乙苯的物质的量为1mol，则水蒸气的物质的量为8mol，b点转化率为50%，则参加反应乙苯的物质的量=1mol×50%=0.5mol，则：
          C₆H₅C₂H₅（g）?C₆H₅CH=CH₂（g）+H₂（g）
开始（mol）：1             0             0
变化（mol）：0.5           0.5           0.5
平衡（mol）：0.5           0.5           0.5
故平衡时混合体系总物质的量=8mol+0.5mol+0.5mol+0.5mol=9.5mol，故混合气体中苯乙烯的体积分数=

0.5mol

9.5mol

=

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，故B正确；
C．恒容条件下，加入稀释剂水，反应混合物的浓度不变，不影响平衡移动，C₆H₅C₂H₅平衡转化率不变，故C错误；
D．体系总压强不变时，c点

n(水)

n(乙苯)

值比b点大，故c点反应各物质浓度越小，相当于反应体系减压，c点反应速率比b小，故D错误，
故选AB．

点评：本题考查化学平衡及平衡常数计算、化学平衡图象等，注意恒压条件下加入稀释剂会使反应的各物质所占的分压降低（浓度降低），为易错题目．