Question

14．苯乙烷（）可生產塑料單體苯乙烯（），其原理反應是：
（g）?（g）+H₂（g）△H=+125kJ•mol^-1．
某溫度下，將0.40mol（g）充入2L真空密閉容器中發生反應，測定該容器內的物質，得到數據如下表：

時間/min	0	10	20	30	40
n（）/mol	0.40	0.30	0.26	n2	n3
n（）/mol	0.00	0.10	n1	0.16	0.16

（1）n₁=0.14mol
（2）工業上常以高溫水蒸氣作為反應體系的稀釋劑（不參與反應）．（g）的平衡轉化率與水蒸氣的用量、體系總壓強的關系如圖1所示．當其它條件不變時，水蒸氣的用量越大，平衡轉化率將越大（填“越大”、“越小”或“不變”），原因是體系總壓強一定時，水蒸氣的分壓越大，平衡體系的分壓越小，平衡向氣體體積增大的方向移動
（3）在相同條件下，若最初向該容器中充入（g）和H₂（g），假設在40min時達到上述同樣的平衡狀態，請在圖2中畫出并標明該條件下（g）和（g）的濃度c隨時間t變化的曲線．
   

Answer 1

分析 （1）20min時參加反應的苯乙烷為0.4mol-0.26mol=0.14mol，而△n（苯乙烯）=△n（乙苯）；
（2）體系總壓強不變時，加入水蒸氣稀釋，反應體系的分壓減小，故平衡向氣體體積增大的方向移動；
（3）與原平衡為完全等效平衡，則苯乙烯、氫氣的起始物質的量為0.4mol，起始濃度為0.2mol/L，平衡時，隨反應進行苯乙烯濃度減小、乙苯濃度增大，40min到達平衡時，苯乙烯為$\frac{0.16mol}{2L}$=0.08mol/L，乙苯濃度為$\frac{（0.4-0.16）mol}{2L}$=0.12mol/L．

解答 解：（1）20min時參加反應的苯乙烷為0.4mol-0.26mol=0.14mol，而△n（苯乙烯）=△n（乙苯）=0.15mol，
故答案為：0.14；
（2）體系總壓強不變時，加入水蒸氣稀釋，反應體系的分壓減小，故平衡向氣體體積增大的方向移動，乙苯的平衡轉化率將越大，
故答案為：越大；體系總壓強一定時，水蒸氣的分壓越大，平衡體系的分壓越小，平衡向氣體體積增大的方向移動；
（3）與原平衡為完全等效平衡，則苯乙烯、氫氣的起始物質的量為0.4mol，起始濃度為0.2mol/L，平衡時，隨反應進行苯乙烯濃度減小、乙苯濃度增大，40min到達平衡時，苯乙烯為$\frac{0.16mol}{2L}$=0.08mol/L，乙苯濃度為$\frac{（0.4-0.16）mol}{2L}$=0.12mol/L，乙苯、苯乙烯的濃度c隨時間t變化的曲線為：，
故答案為：．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、化學平衡圖象等問題，題目難度中等，（2）為易錯點為，注意水蒸氣產生的分壓對化學平衡的影響．