Question

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點轉化率為75%，若起始向1 L恒容容器中充入1 mol 乙苯，則平衡常數為2.25
• B、b點轉化率為50%，則混合氣體中苯乙烯的體積分數為

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• C、恒容時加入稀釋劑能減小C₆H₅C₂H₅平衡轉化率
• D、b點和c點溫度和壓強相同，所以反應速率也相等

Answer 1

分析：A．計算乙苯的起始濃度以及乙苯的濃度變化量，利用三段式計算平衡時各組分的物質的量濃度，代入平衡常數表達式計算；
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；
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，

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．若起始向1 L恒容容器中充入1 mol 乙苯，乙苯起始濃度為1mol/L，平衡時乙苯的轉化率為50%，則乙苯濃度變化量=1mol/L×75%=0.75mol/L，則：
             C₆H₅C₂H₅（g）?C₆H₅CH=CH₂（g）+H₂（g）
開始（mol/L）：1             0             0
變化（mol/L）：0.75           0.75         0.75
平衡（mol/L）：0.25           0.75         0.75
故平衡常數=

0.75×0.75

0.25

=2.25，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=

0.5mol

9.5mol

=

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，故B正確；
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

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AB．

點評：本題考查化學平衡及平衡常數計算、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．