解题思路:(1)从图示a可见,随温度升高,苯乙烯产率增大,可见反应吸热;又据方程式可见,1mol气体反应生成2mol气体,可知为熵增大反应,据图a分析适宜的温度为580℃;
(2)化学平衡状态的判定关键是v(正)=v(逆),特点是各组分的浓度不变,据此判断;
(3)正反应为体积增大的可逆反应,增大压强,平衡逆向移动;①在容积可变的密闭容器中分别作了四组实验,探究温度等因素对该反应的产率影响,据此解答;
②据图象分析,随
n(
H
2
O)
n(乙苯)
的增大,产率增大;
③分离出水蒸气,反应物浓度增大,反应速率加快,但
n(
H
2
O)
n(乙苯)
减小,导致产率降低,平衡逆向移动,据此画图.
(1)从图示a可见,随温度升高,苯乙烯产率增大,可见反应吸热;又据方程式可见,1mol气体反应生成2mol气体,可知为熵增大反应,据图a分析适宜的温度为580℃,故答案为:>;>;580℃;
(2)A、反应是在容积可变的密闭容器中进行,反应前后气体体积不相等,而m不变,故混合气体的密度不再变化时反应处于平衡状态,故A正确;
B、氢气的体积分数不变,说明反应处于平衡状态,故B正确;
C、氢气、苯乙烯都是生成物,且化学计量数都是1,所以氢气、苯乙烯的生成速率之比永远保持不变,故C错误;
D、乙苯是反应物,氢气是生成物,且化学计量数都是1,所以单位时间内消耗的n(乙苯)等于生成的n(H2),不能说明反应是平衡状态,故D错误;
故选:AB.
(3)正反应为体积增大的可逆反应,增大压强,平衡逆向移动,所以从压强因素分析,为提高乙苯的转化率,应采用低压的生产条件;故答案为:低压;
①在容积可变的密闭容器中分别作了四组实验,探究温度等因素对该反应的产率影响,所以应该采用的其他实验条件是
图a时压强相同,图b时温度相同,故选:AC;
②图(b)表明:随
n(H2O)
n(乙苯)的增大,产率增大,故答案为:在恒温恒压下,随
n(H2O)
n(乙苯)的增大,产率增大;
③分离出水蒸气,反应物浓度增大,反应速率加快,但
n(H2O)
n(乙苯)减小,导致产率降低,平衡逆向移动,可得图象为:
,故答案为:
.
点评:
本题考点: 反应热和焓变;化学平衡建立的过程;化学平衡状态的判断.
考点点评: 本题主要考查化学平衡状态的建立以及平衡状态的判断和平衡的移动,题目有一定的难度,特别是(3)的③注意反应速率比原平衡快.