Question

【題目】乙基環己烷(C8H16)脫氫制苯乙炔(C8H6)的熱化學方程式如下：

①C8H16(l)C8H10(l)+3H2(g)　ΔH1＞0

②C8H10(l)C8H6(l)+2H2(g)　 ΔH2＞0

（1）不同壓強和溫度下乙基環己烷的平衡轉化率如下圖所示。

①在相同壓強下升高溫度，未達到新平衡前，v正____（填“大 于”“小于”或“等于”）v逆。

②研究表明，既升高溫度又增大壓強，C8H16(l)的轉化率也升高，理由可能是____ 。

（2）t ℃，向恒容密閉反應器中充入1．00 mol C8H16(l)進行催化脫氫，測得液態C8H10(l)和C8H6(l)的產率x1和x2（以物質的量分數計）隨時間變化關系如下圖所示。

①在8 h時，反應體系內氫氣的量為_____mol（忽略其他副反應），液態C8H16(l)的轉化率是_________。

②x1顯著低于x2的原因是________

Answer 1

【答案】大于 升高溫度時平衡正向移動的程度大于加壓時平衡逆向移動的程度（敘述合理即可） 1.951 40．1％ C8H16（l）轉換為C8H6（l）的活化能小，反應速率很快，生成的C8H10（l）大部分轉化為C8H6（l），因此x1顯著低于x2

【解析】

(1)升高溫度，達到新平衡前，升高溫度，正、逆反應速率均增大，但正反應增大程度較大；

(2)①參加反應的 C8H16(l)為1mol，根據C8H16(l)C8H10(l)+3H2(g)和C8H16(l)C8H6(l)+5H2(g)和C8H10(l)、C8H6(l)的產量計算n(H2)、C8H16的變化量，結合轉化率=×100%計算C8H16的轉化率；

②反應的活化能越低，反應越易進行，反應速率越大，據此分析。

(1)升高溫度，平衡正向移動，增大壓強，平衡逆向移動，但升高溫度導致正向移動程度大于增大壓強導致逆向移動程度時，C8H16(l)的轉化率會升高；

(2)①參加反應的C8H16(l)為1mol，8h時C8H6(l)的產率為0.374，其物質的量為0.374mol，C8H10(l)的產率為0.027，其物質的量為0.027mol，則反應生成的氫氣的量為n(H2)=3×0.027mol+5×0.374mol=1.951mol；n[C8H10(l)]+n(C8H6(l))=0.374mol+0.027mol=0.401mol，所以液態C8H16(l)的轉化率=0.401mol1mol×100%=40.1%；

②反應的活化能越低，反應越易進行，反應速率越大，x1顯著低于x2的原因可能是C8H16(l)轉換為C8H6(l)的活化能小，反應速率很快，生成的C8H10(l)大部分轉化為C8H6(l)，因此x1顯著低于x2。