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(2012?深圳二模)苯乙烷( -C2H5)可生产塑料单体苯乙烯(-CH=CH2),其原理反应是:
-C2H5(g) -CH=CH2(g)+H2(g);△H=+125kJ?mol-1.某温度下,将0.40mol      -C2H5(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(-C2H5)/mol 0.40 0.30 0.26 n2 n3
n(-CH=CH2)/mol 0.00 0.10 n1 0.16 0.16
(1)n1=
0.14
0.14
mol,计算该反应的平衡常数,K=
0.053mol?L-1
0.053mol?L-1

(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).-C2H5(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
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;
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)副产物H2用做氢氧燃料电池.写出酸性条件下,该电池正极的电极反应式
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O

(4)在相同条件下,若最初向该容器中充入-CH=CH2(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 -C2H5(g)和-CH=CH2(g)的浓度c随时间t变化的曲线
分析:(1)根据-C2H5物质的量的变化计算反应速率,根据平衡时各物质的浓度计算平衡常数;
(2)根据分压对平衡移动的影响分析;
(3)酸性氢氧燃料电池中,正极发生还原反应;
(4)苯乙烯曲线变化趋势在减小,弓向时间轴,且起点(0,0.20)、终点在(40,0.08);苯乙烷曲线变化趋势在增大,弓向浓度轴,且起点(0,0)、终点(40,0.12).
解答:解:(1)20min时,-C2H5的物质的量为0.26mol,变化的物质的量为0.40mol-0.26mol=0.14mol,
根据方程式-C2H5(g) -CH=CH2(g)+H2(g)可知,
生成-CH=CH20.14mol,
    -C2H5(g) -CH=CH2(g)+H2(g)
起始:0.40mol                          0                   0
转化:0.16mol                         0.16mol             0.16mol
平衡:0.24mol                         0.16mol              0.16mol
平衡时:c(-C2H5)=0.12mol/L,c(-CH=CH2)=0.08mol/L,c(H2)=0.08mol/L,
k=
0.08mol/L×0.08mol/L
0.12mol/L
=0.053 mol?L-1
故答案为:0.14; 0.053 mol?L-1
(2)由化学方程式可知,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则体系总压强一定时,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,所以转化率增大,
故答案为: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)酸性氢氧燃料电池中,正极上氧气得电子发生还原反应,反应的电极方程式为O2+4H++4e-=2H2O,
故答案为:O2+4H++4e-=2H2O;
(4)在相同条件下,若最初向该容器中充入-CH=CH2(g)和H2(g),假设在40min时达到上述同样的平衡状态,平衡时,c(-C2H5)=0.12mol/L,c(-CH=CH2)=0.08mol/L,c(H2)=0.08mol/L,起点(0,0.20)、终点在(40,0.08);苯乙烷曲线变化趋势在增大,弓向浓度轴,且起点(0,0)、终点(40,0.12),则图象为,故答案为:
点评:本题考查化学平衡问题,题目难度中等,本题易错点为(2),注意水蒸气产生的分压对化学平衡的影响.
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