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13.苯乙烯(C8H8)是生产各种塑料的重要单体,其制备原理是:
C8H10 (g)(乙苯)?C8H8 (g)(苯乙烯)+H2(g),
实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应),如图为乙苯的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强的关系.下列说法正确的是(  )
A.a点转化率为75%,若起始向1 L恒容容器中充入1 mol 乙苯,则平衡常数为2.25
B.b点转化率为50%,则混合气体中苯乙烯的体积分数为$\frac{1}{19}$
C.恒容时加入稀释剂能减小C8H10 (g)平衡转化率
D.b点和c点温度和压强相同,所以反应速率也相等

分析 A.计算乙苯的起始浓度以及乙苯的浓度变化量,利用三段式计算平衡时各组分的物质的量浓度,代入平衡常数表达式计算;
B.令开始投入乙苯的物质的量为1mol,计算参加反应的乙苯的物质的量,利用三段式计算平衡时各组分的物质的量,进而计算乙苯的体积分数;
C.恒容条件下,加入稀释剂水,不影响平衡移动;
D.体系总压强不变时,$\frac{n(水)}{n(乙苯)}$越大,反应各物质浓度越小,相当于反应体系减压.

解答 解:A.若起始向1 L恒容容器中充入1 mol 乙苯,乙苯起始浓度为1mol/L,平衡时乙苯的转化率为50%,则乙苯浓度变化量=1mol/L×75%=0.75mol/L,则:
             C6H5C2H5(g)?C6H5CH=CH2(g)+H2(g)
开始(mol/L):1             0             0
变化(mol/L):0.75           0.75         0.75
平衡(mol/L):0.25           0.75         0.75
故平衡常数=$\frac{0.75×0.75}{0.25}$=2.25,故A正确;
B.令开始投入乙苯的物质的量为1mol,则水蒸气的物质的量为8mol,b点转化率为50%,则参加反应乙苯的物质的量=1mol×50%=0.5mol,则:
          C6H5C2H5(g)?C6H5CH=CH2(g)+H2(g)
开始(mol):1             0             0
变化(mol):0.5           0.5           0.5
平衡(mol):0.5           0.5           0.5
故平衡时混合体系总物质的量=8mol+0.5mol+0.5mol+0.5mol=9.5mol,故混合气体中苯乙烯的体积分数=$\frac{0.5mol}{9.5mol}$=$\frac{1}{19}$,故B正确;
C.恒容条件下,加入稀释剂水,反应混合物的浓度不变,不影响平衡移动,C6H5C2H5平衡转化率不变,故C错误;
D.体系总压强不变时,c点$\frac{n(水)}{n(乙苯)}$值比b点大,故c点反应各物质浓度越小,相当于反应体系减压,c点反应速率比b小,故D错误,
故选AB.

点评 本题考查化学平衡及平衡常数计算、化学平衡图象等,为高频考点,侧重于学生的分析、计算能力的考查,注意恒压条件下加入稀释剂会使反应的各物质所占的分压降低(浓度降低),为易错题目.

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