Question

13．苯乙烯（C₆H₅CH=CH₂）是生產各種塑料的重要單體，其制備原理是：C₆H₅C₂H₅（g）?C₆H₅CH=CH₂（g）+H₂（g），實際生產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化率與水蒸氣的用量、體系總壓強的關系．下列說法正確的是（　�。�

• A． a、b兩點轉化率不等，但是化學平衡常數(shù)相等
• B． b點轉化率為50%，則混合氣體中苯乙烯的體積分數(shù)為$\frac{1}{3}$
• C． 恒容時加入稀釋劑（水蒸氣）能減小C₆H₅C₂H₅平衡轉化率
• D． b點和c點溫度和壓強相同，故其反應速率也相等

Answer 1

分析 A．根據圖象可知a、b兩點轉化率不等，但平衡常數(shù)僅與溫度有關，據此判斷；
B．令開始投入乙苯的物質的量為1mol，計算參加反應的乙苯的物質的量，利用三段式計算平衡時各組分的物質的量，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，反應各物質濃度越小，相當于反應體系減壓．

解答 解：A．根據圖象可知a、b兩點轉化率不等，但平衡常數(shù)僅與溫度有關，又a，b溫度相同，所以化學平衡常數(shù)相等，故A正確；
B．令開始投入乙苯的物質的量為1mol，則水蒸氣的物質的量為8mol，b點轉化率為50%，則參加反應乙苯的物質的量=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錯誤；
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A．

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，注意恒壓條件下加入稀釋劑會使反應的各物質所占的分壓降低（濃度降低），為易錯題目．