综合题15.0分
化学

乙苯是一种用途广泛的有机原料,可制备多种化工产品。

(一)制备苯乙烯(原理如反应I所示):

(二)制备α-氯乙基苯(原理如反应II所示):

26.部分化学键的键能如下表所示:

根据反应I的能量变化,计算x= ____。

27.工业上,在恒压设备中进行反应I时,常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气。用化学一平衡理论解释通入水蒸气的原因为____  。

28.从体系自由能变化的角度分析,反应I在____(填“高温”或“低温”)下有利于其自发进行。

29.T℃时,向10 L恒容密闭容器中充人2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应Ⅱ,5 min

时达到平衡,乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HC1的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的

曲线如图l所示:

    

①0—5 min内,以HC1表示的该反应速率v(HCl)=____    

②T℃时,该反应的平衡常数K=____    

③6 min时,改变的外界条件为________。

④10 min时,保持其他条件不变,再向容器中充人1moI乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯

和l mol HCl,12 min时达到新平衡。在图2中画出10-12 min,Cl2和HC1的浓度变化

曲线(曲线上标明Cl2和HC1);0—5 min和0—12 min时间段,Cl2的转化率分别用α1、α2

表示,则αl    α2(填“>”、“<”或“=”)。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

612

解析

由反应物总键能减去生成物总键能等于焓变可求得x=612;

考查方向

化学反应原理综合题

解题思路

反应总能量守恒

易错点

利用化学平衡移动的原理解决实际问题生产中的问题。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

该反应正向为气体分子数增大的反应,入水蒸气需增大容器容积,减小体系压强,平衡正向移动,增大反应物的转化率。

解析

在恒压设备中进行反应I时,反应正向为气体分子数增大的反应,入水蒸气需增大容器容积,减小体系压强,平衡正向移动,增大反应物的转化率,所以常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气;

考查方向

化学反应原理综合题

解题思路

反应总能量守恒

易错点

利用化学平衡移动的原理解决实际问题生产中的问题。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

高温

解析

从体系自由能变化的角度分析,反应I在高温下有利于其自发进行;

考查方向

化学反应原理综合题

解题思路

反应总能量守恒

易错点

利用化学平衡移动的原理解决实际问题生产中的问题。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

①0.032 mol·L-1·min-1   ②16   ③升高温度

解析

由图像可知,0—5 min内,v(HCl)=0.16mol·L-1/5min=0.032 mol·L-1·min-1

由题意可得以下三段式:

C6H5CH2CH+  Cl  C6H5CH2CH2Cl  +  HCl

起始/mol           2                  2                          0                       0

转化/mol           1.6               1.6                        1.6                    1.6

平衡/mol           0.4               0.4                       1.6                    1.6

所以K=16

由图像可知,6min时,改变的外界条件是升高温度。

考查方向

化学反应原理综合题

解题思路

反应总能量守恒

易错点

利用化学平衡移动的原理解决实际问题生产中的问题。