Question

1．工業(yè)上采用乙苯與CO₂脫氫生產(chǎn)重要化工原料苯乙烯（g）+CO₂（g）?（g）=CO（g）+H₂O（g）△H，其中乙苯在CO₂氣氛中的反應(yīng)可分兩步進(jìn)行
A．（g）?（g）+H₂（g）△H₁=-125KJ/mol
B．H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₂=-41KJ/mol
（1）上述乙苯與CO₂反應(yīng)的反應(yīng)熱△H為-166KJ/mol
（2）苯乙烯與HCl加成的產(chǎn)物中具有手性異構(gòu)體的分子的結(jié)構(gòu)簡式為．
（3）在3L密閉容器內(nèi)，乙苯與CO₂的反應(yīng)在三種不同的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，乙苯、CO₂的起始濃度分別為1.0mol/L和3.0mol/L，其中實(shí)驗(yàn)I在T1℃，0.3MPa，而實(shí)驗(yàn)II、III分別改變了實(shí)驗(yàn)其他條件；乙苯的濃度隨時(shí)間的變化如圖I所示．

①實(shí)驗(yàn)I乙苯在0-50min時(shí)的反應(yīng)速率為0.012mol/（L•min）
②實(shí)驗(yàn)Ⅱ可能改變條件的是加催化劑
③圖II是實(shí)驗(yàn)I中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t的變化曲線，請?jiān)趫DII中補(bǔ)畫實(shí)驗(yàn)Ⅲ中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t的變化曲線．
（4）25℃時(shí)，將體積為V_a PH=a的某一元強(qiáng)堿與體積為Vb PH=b的某二元強(qiáng)酸混合．若所得混合溶液的pH=11，且a=13，b=2，則V_a：V_b=1：9．

Answer 1

分析 （1）方程A+方程B，根據(jù)蓋斯定律分析計(jì)算；
（2）苯乙烯與HCl加成的產(chǎn)物中具有手性異構(gòu)體的分子即Cl加到H少的那個碳上；
（3）①根據(jù)圖I中乙苯的濃度變化，求出反應(yīng)速率；
②根據(jù)圖I中實(shí)驗(yàn)Ⅱ改變條件平衡不移動，反應(yīng)速率增大；
③實(shí)驗(yàn)Ⅲ中改變條件，由圖I可知乙苯的濃度增大，平衡逆移，所以苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t增大而減��；
（4）pH=13的強(qiáng)堿溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，pH=2的強(qiáng)酸溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，所得溶液pH=11，混合溶液呈堿性，溶液中c（OH^-）=0.001mol/L，設(shè)溶液的體積為x、y，根據(jù)氫氧根離子、氫離子的物質(zhì)的量及混合后溶液體積計(jì)算出混合溶液中c（OH^-），再計(jì)算出溶液中氫離子濃度及溶液的pH即可；．

解答 解：（1）方程A+方程B得到：（g）+CO₂（g）?（g）=CO（g）+H₂O（g）△H，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱為：△H=△H₁+△H₂=-125-41=-166KJ/mol，
故答案為：-166KJ/mol；
（2）苯乙烯與HCl加成的產(chǎn)物中具有手性異構(gòu)體的分子即Cl加到H少的那個碳上，則結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：；
（3）①根據(jù)圖I中可知，0-50min時(shí)乙苯的濃度變化為1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L，則其反應(yīng)速率為v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.6mol/L}{50min}$=0.012mol/（L•min）；
故答案為：0.012mol/（L•min）；
②根據(jù)圖I中實(shí)驗(yàn)Ⅱ改變條件平衡不移動，而反應(yīng)速率增大，所以改變的條件是加催化劑，故答案為：加催化劑；
③實(shí)驗(yàn)Ⅲ中改變條件，由圖I可知乙苯的濃度增大，平衡逆移，所以苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t增大而減小，其圖形為：；
故答案為：；

（4）pH=13的強(qiáng)堿溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，pH=2的強(qiáng)酸溶液中c（H⁺）=0.01mol/L，所得溶液pH=11，混合溶液呈堿性，溶液中c（OH^-）=0.001mol/L，設(shè)酸溶液體積為x，堿溶液體積為y，則：$\frac{0.1mol/L×y-0.01×x}{x+y}$=0.001mol/L，解得y：x=1：9，即V_a：V_b=1：9，
故答案為：1：9．

點(diǎn)評 本題綜合性較大，涉及蓋斯定律、手性碳原子的判斷、反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡移動原理以及溶液pH的計(jì)算等，題目難度較大．