Question

【題目】1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是重要的化工原料，工業(yè)上可用丙烯加成法生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物為3-氯丙烯(CH2=CHCH2C1) ，反應(yīng)原理為

i. CH2=CHCH,3(g)+Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH1= -134 kJ mol-1

ii. CH2=CHCH,3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl (g)+HCl(g) ΔH2= -l02 kJ mol-1

已知：相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示：

化學(xué)鍵	C—C	C—C	C—Cl	Cl—Cl
E/( kJ mol-1)	611	x	328	243

請(qǐng)回答下列問題：

（1）由反應(yīng)i計(jì)算出表中x=_____________。

（2）一定溫度下，密閉容器中發(fā)生反應(yīng)i和反應(yīng)ii，達(dá)到平衡后增大壓強(qiáng)，CH2C1CHC1CH3的產(chǎn)率____________（填“增大”“減小”或“不變”），理由是_________________________________。

（3）T1℃時(shí)，向10L恒容的密閉容器中充入1 mol CH2=CHCH2C1和2 mol HC1，只發(fā)生反應(yīng)CH2=CH CH2Cl (g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH3。5min反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得 05 min內(nèi)，用CH2ClCHClCH3表示的反應(yīng)速率 v(CH2ClCHClCH3)=0.016 mol·L-1 min-1。

①平衡時(shí)，HCl的體積分?jǐn)?shù)為__________________(保留三位有效數(shù)字）。

②保持其它條件不變，6 min時(shí)再向該容器中充入0. 6 mol CH2=CHCH2Cl、0.2molHC1和0.1mol CH2ClCHClCH3，則起始反應(yīng)速率 v正(HCl)______________ （填“>”“<”或“=”）V逆(HCl).

（4）一定壓強(qiáng)下，向密閉容器中充入一定量的CH2=CHCH3和C12發(fā)生反應(yīng)ii。設(shè)起始的=w，平衡時(shí)Cl2的體積分?jǐn)?shù)(φ)與溫度(T)、w的關(guān)系如圖甲所示。W=1時(shí)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)與溫度(T)的關(guān)系如圖乙所示。

①圖甲中，w2__________（填“>”“<”或“=”）1

②圖乙中，表示正反應(yīng)平衡常數(shù)的曲線為____________（填“A”或“B”），理由為________________。

③T1K下，平衡時(shí)a(Cl2)= ________________。

（5）起始時(shí)向某恒容絕熱容器中充入1 mol CH2 =CHCH3和1 mol Cl2發(fā)生反應(yīng)ii，達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)_________________（填“增大”“減小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】 332 增大 增大壓強(qiáng)，反應(yīng)ii的平衡不移動(dòng)，反應(yīng)i的平衡正向移動(dòng)。所以CH2C1CHC1CH3的產(chǎn)率增大 54.5% > > B 反應(yīng)ii的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。溫度升高， 正反應(yīng)的平衡常數(shù)減小 50% 增大

【解析】這是考查化學(xué)反應(yīng)原理的的題目，考查熱化學(xué)，化學(xué)鍵，化學(xué)平衡等知識(shí)點(diǎn)。

(1) 由 反 應(yīng) i ，ΔH1 = -134 k J· mol -1 =611k J·mol -1 + 243k J·mol -1- x - 2×328k J·mol -1，

解得x=332k J·mol -1。

(2)反應(yīng)ii的左右兩邊氣體分子總數(shù)相等，平衡不受壓強(qiáng)影響；反應(yīng)i為 氣 體 分 子 總 數(shù) 減 小 的 反 應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，CH2ClCHClCH3 的產(chǎn)率增大。

(3)①0~5m i n內(nèi)，用 CH2ClCHClCH3 表示的反應(yīng)速率v(CH2ClCHClCH3)=0.016mol·L-1·m i n -1，平衡時(shí)生成 CH2ClCHClCH3的物質(zhì)的量為0.8mol，則平衡時(shí) HCl (g)的物質(zhì)的量為1.2mol； 再用差量法計(jì)算出平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為 3 mo l-0.8mo l= 2.2 mol,所以 HCl的 體 積 分 數(shù) 為54.5%。 ②由題中數(shù)據(jù)，利用三段式法可計(jì)算出平衡時(shí)，CH2=CHCH2Cl(g)、HCl(g)、CH2ClCHClCH3(g)的濃度分別為 0. 02 mo l· L-1、0.12mo l·L-1、

0.08mo l·L-1，則 平 衡 常 數(shù)；

6m i n時(shí)的濃度商，平衡正向移動(dòng),所以v正 (HCl )>v逆 (HCl )。

(4) ① 由 反 應(yīng) ii 和 圖 甲 知， 一 定 溫 度 下， 起 始 的 越大，平衡時(shí) Cl2 的體積分?jǐn)?shù)越小。

②反應(yīng)i i的正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小。 ③由圖乙知,溫度為T1 時(shí)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)相等，又因?yàn)槎�者互為倒�?shù)，則平衡常數(shù) K=1。 w=1時(shí)，設(shè) CH2 =CHCH3 和Cl2 的物質(zhì)的量均為a mol,參加反應(yīng)的 Cl2 的物質(zhì)的量為b mol，利用三段式可列關(guān)系式: ,解得。

(5)該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)相等的放熱反應(yīng)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，體系溫度升高，氣體膨脹，壓強(qiáng)增大。