Question

3．乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng)：CH₂CH₃（g）$\stackrel{催化劑}{?}$CH=CH₂（g）+H₂（g）工業(yè)上通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣來保持體系總壓為常壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)，利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計算得到溫度和投料比M對乙苯平衡轉(zhuǎn)化率的影響可用下圖表示：已知M=$\frac{m（{H}_{2}O）}{n（乙苯）}$，下列說法正確的是（　�。�

• A． 若不改變溫度，減小壓強(qiáng)使乙苯轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率都減小
• B． 已知
  

  化學(xué)鍵	C-H	C-C	C=C	H-H
  鍵能/kJ•molˉ1	412	348	612	436

  計算上述反應(yīng)的△H=+288kJ/mol
• C． A、B兩點對應(yīng)的平衡常數(shù)大�。篕_A＜K_B
• D． 投料比的大小順序：M₁＜M₂＜M₃

Answer 1

分析 A．若不改變溫度，減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動，反應(yīng)速率減��；
B．反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總能鍵能，由有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可知，應(yīng)是-CH₂CH₃中總鍵能與-CH=CH₂、H₂總鍵能之差；
C．隨溫度升高，乙苯轉(zhuǎn)化率增大，說明升溫平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A、B兩點B點溫度高；
D．乙苯量越多，投料比越小，乙苯轉(zhuǎn)化率越小，據(jù)此分析判斷M的值．

解答 解：A．若不改變溫度，減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動，乙苯的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率都減小，故A正確；
B．由有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可知，應(yīng)是-CH₂CH₃中總鍵能與-CH=CH₂、H₂總鍵能之差，故△H=（5×412+348-3×412-612-436）kJ•mol^-1=+124kJ•mol^-1，故B錯誤；
C．圖象分析可知，隨溫度升高，乙苯轉(zhuǎn)化率增大，說明升溫平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A、B兩點B點溫度高，平衡正向進(jìn)行程度大，平衡常數(shù)B點大，K_A＜K_B，故C正確；
D．乙苯量越多，投料比越小，乙苯轉(zhuǎn)化率越小，恒壓條件下，水蒸氣含量越高，分壓越小，平衡朝體積增大方向移動，據(jù)此分析判斷M的值，M₁＞M₂＞M₃，故D錯誤；
故選AC．

點評 本題考查了化學(xué)平衡的計算、圖象分析應(yīng)用，題目難度中等，明確化學(xué)平衡及其影響為解答關(guān)鍵，注意掌握三段式在化學(xué)平衡的計算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．