（2014?广州二模）苯乙烯是重要的基础有机原料．工业中用乙苯（C6H5-CH2CH3）为原料，采用催化脱氢的方法

Question

（2014?广州二模）苯乙烯是重要的基础有机原料．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）的反应方程式为：C6H5-CH2CH3（g）?C6H5-CH=CH2（g）+H2（g）△H1（1）向体积为VL的密闭容器中充入a mol乙苯，反应达到平衡状态时，平衡体系组成（物质的量分数）与温度的关系如图所示：由图可知：在600℃时，平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%，则：①氢气的物质的量分数为______；乙苯的物质的量分数为______；②乙苯的平衡转化率为______；③计算此温度下该反应的平衡常数（请写出计算过程）．（2）分析上述平衡体系组成与温度的关系图可知：△H1______0（填“＞、=或＜”）．（3）已知某温度下，当压强为101.3kPa时，该反应中乙苯的平衡转化率为30%；在相同温度下，若反应体系中加入稀释剂水蒸气并保持体系总压为101.3kPa，则乙苯的平衡转化率______30%（填“＞、=、＜”）．（4）已知：3C2H2（g）?C6H6（g）△H2C6H6（g）+C2H4（g）?C6H5-CH2CH3（g）△H3则反应3C2H2（g）+C2H4（g）?C6H5-CH=CH2（g）+H2（g）的△H=______．

Answer 1

（1）①C₆H₅-CH₂CH₃（g）?C₆H₅-CH=CH₂（g）+H₂（g）
起始量     a mol               0           0
变化量     x mol             x mol        x mol
平衡量   （a-x）mol          x mol         x mol
由题可知：

x

a-x+2x

×100%=25%，则x=

1

3

a，
即：a-x=2x，因为平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%，则氢气的物质的量分数为25%，乙苯的物质的量分数为50%，
故答案为：25%；50%； 
 ②乙苯的平衡转化率为

x mol

amol

×100%=33%，故答案为：33%；  
③C₆ H₅-CH₂ CH₃ （g）?C₆ H₅-CH=CH₂ （g）+H₂（g）
起始浓度/（ mol?L^-1）：

a

V

        0           0
变化浓度/（ mol?L^-1）：

a

3V

      

a

3V

         

a

3V

平衡浓度/（ mol?L^-1）：

2a

3V

       

a

3V

       

a

3V

K=

a 3V × a 3V

2a 3V

=

a

6V

，
故答案为：

a

6V

；          
（2）由图可知温度升高氢气平衡的物质量分数在增加，平衡正向移动，正反应为吸热反应，故答案为：＞；
（3）在相同温度下，若反应体系中加入稀释剂，根据平衡移动原理，向计量数增加的方向移动，即正向移动，转化率增加，故答案为：＞；
（4）由盖斯定律可知，目标反应可由①式+②式+③式得，所以反应热为△H₁+△H₂+△H₃，故答案为△H₁+△H₂+△H₃．