Question

13．苯乙烯（C₈H₈）是生產(chǎn)各種塑料的重要單體，其制備原理是：
C₈H₁₀ （g）（乙苯）?C₈H₈ （g）（苯乙烯）+H₂（g），
實際生產(chǎn)中常以高溫水蒸氣作為反應體系的稀釋劑（水蒸氣不參加反應），如圖為乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體系總壓強的關(guān)系．下列說法正確的是（　�。�

• A． a點轉(zhuǎn)化率為75%，若起始向1 L恒容容器中充入1 mol 乙苯，則平衡常數(shù)為2.25
• B． b點轉(zhuǎn)化率為50%，則混合氣體中苯乙烯的體積分數(shù)為$\frac{1}{19}$
• C． 恒容時加入稀釋劑能減小C₈H₁₀ （g）平衡轉(zhuǎn)化率
• D． b點和c點溫度和壓強相同，所以反應速率也相等

Answer 1

分析 A．計算乙苯的起始濃度以及乙苯的濃度變化量，利用三段式計算平衡時各組分的物質(zhì)的量濃度，代入平衡常數(shù)表達式計算；
B．令開始投入乙苯的物質(zhì)的量為1mol，計算參加反應的乙苯的物質(zhì)的量，利用三段式計算平衡時各組分的物質(zhì)的量，進而計算乙苯的體積分數(shù)；
C．恒容條件下，加入稀釋劑水，不影響平衡移動；
D．體系總壓強不變時，$\frac{n（水）}{n（乙苯）}$越大，反應各物質(zhì)濃度越小，相當于反應體系減壓．

解答 解：A．若起始向1 L恒容容器中充入1 mol 乙苯，乙苯起始濃度為1mol/L，平衡時乙苯的轉(zhuǎn)化率為50%，則乙苯濃度變化量=1mol/L×75%=0.75mol/L，則：
             C₆H₅C₂H₅（g）?C₆H₅CH=CH₂（g）+H₂（g）
開始（mol/L）：1             0             0
變化（mol/L）：0.75           0.75         0.75
平衡（mol/L）：0.25           0.75         0.75
故平衡常數(shù)=$\frac{0.75×0.75}{0.25}$=2.25，故A正確；
B．令開始投入乙苯的物質(zhì)的量為1mol，則水蒸氣的物質(zhì)的量為8mol，b點轉(zhuǎn)化率為50%，則參加反應乙苯的物質(zhì)的量=1mol×50%=0.5mol，則：
          C₆H₅C₂H₅（g）?C₆H₅CH=CH₂（g）+H₂（g）
開始（mol）：1             0             0
變化（mol）：0.5           0.5           0.5
平衡（mol）：0.5           0.5           0.5
故平衡時混合體系總物質(zhì)的量=8mol+0.5mol+0.5mol+0.5mol=9.5mol，故混合氣體中苯乙烯的體積分數(shù)=$\frac{0.5mol}{9.5mol}$=$\frac{1}{19}$，故B正確；
C．恒容條件下，加入稀釋劑水，反應混合物的濃度不變，不影響平衡移動，C₆H₅C₂H₅平衡轉(zhuǎn)化率不變，故C錯誤；
D．體系總壓強不變時，c點$\frac{n（水）}{n（乙苯）}$值比b點大，故c點反應各物質(zhì)濃度越小，相當于反應體系減壓，c點反應速率比b小，故D錯誤，
故選AB．

點評 本題考查化學平衡及平衡常數(shù)計算、化學平衡圖象等，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析、計算能力的考查，注意恒壓條件下加入稀釋劑會使反應的各物質(zhì)所占的分壓降低（濃度降低），為易錯題目．