3.
苯乙烯是现代石油化工产品中最重要的单位之一.在工业上,苯乙烯可由乙苯和CO
2催化脱氢制得.总反应原理如下:
+CO
2(g)⇌
+CO(g)+H
2O(g)△H
回答下列问题:
(1)乙苯在CO
2气氛中的反应可分两步进行:
⇌
+H
2(g)△H
1=+117.6kJ/mol
H
2(g)+CO
2(g)⇌CO(g)+H
2O(g)△H
2=+41.2kJ/mol
由乙苯制取苯乙烯反应的△H=
.
(2)在温度为T
1时,该反应I的平衡常数K=0.5mol/L.在2L的密闭容器中加入乙苯(g)与CO
2,反应到某时刻测得混合物中各组分的物质的量均为1.0mol.
①该时刻化学反应
(填“是”或“不是”)处于平衡状态;
②下列叙述能说明乙苯与CO
2在该条件下反应已达到平衡状态的是
(填字母);
a、v
正(CO
2)=v
正(CO)
b、混合气体的平均相对分子质量保持不变
c、混合气体的密度不变
d、CO
2的体积分数保持不变
(3)在温度为T
2时的恒容器中,乙苯、CO
2的起始浓度分别为4.0mol/L和6.0mol/L,设反应平衡后总压强为P、起始压强为P
0,则反应达到平衡时苯乙烯的浓度为
(均用含P
0、P的表达式表示,下同),乙苯的转化率为
.
(4)某同学欲将苯乙烯设计成燃料电池,装置示意如图(A、B为多孔性碳棒).
①
(填A或B)处电极入口通入氧气,其电极反应式为
;
②当电池中消耗10.4g苯乙烯时,假设化学能全部转化为电能,则导线中转移电子数为
.