Question

【題目】環(huán)戊烯是生產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品的重要中間體，其制備涉及的反應(yīng)如下：

回答下列問(wèn)題：

(l)反應(yīng)的△H= _________ kJ/mol 。

(2)解聚反應(yīng)在剛性容器中進(jìn)行。

①其他條件不變，有利于提高雙環(huán)戊二烯平衡轉(zhuǎn)化率的條件是 ____ （填標(biāo)號(hào)）.

A.升高溫度 B．降低溫度 C．增大壓強(qiáng) D．減小壓強(qiáng)

②實(shí)際生產(chǎn)中常通入水蒸氣以降低雙環(huán)戊二烯的沸點(diǎn)。某溫度下，通入總壓為l00kPa的雙環(huán)戊二烯和水蒸氣，達(dá)到平衡后總壓為160kPa，雙環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率為8 0%，則 pH2O=___kpa，平衡常數(shù)Kp=______kPa (Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))

(3) 一定條件下，將環(huán)戊二烯溶于有機(jī)溶劑中進(jìn)行氫化反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中保持氫氣壓力不變，測(cè)得環(huán)戊烯和環(huán)戊烷的產(chǎn)率（以環(huán)戊二烯為原料計(jì)）隨時(shí)間變化如下圖所示。

①將環(huán)戊二烯溶于有機(jī)溶劑中可減少二聚反應(yīng)的發(fā)生，原因是____，

②最佳的反應(yīng)時(shí)間為__h。活化能較大的是__（填“氫化反應(yīng)”或“副反應(yīng)”）。

(4)已知?dú)浠�反�?yīng)平衡常數(shù)為1.6 × 1012，副反應(yīng)的平衡常數(shù)為2.0×10l2。在恒溫恒容下，環(huán)戊二烯與氫氣按物質(zhì)的量之比為1：1進(jìn)行反應(yīng)，則環(huán)戊二烯的含量隨時(shí)間變化趨勢(shì)是____（不考慮環(huán)戊二烯的二聚反應(yīng)）。

Answer 1

【答案】-209.9 AD 25 960 降低環(huán)戊二烯濃度，減小二聚速率；稀釋有利于平衡向解聚方向移動(dòng) 4 副反應(yīng) 先變小后變大（最后不變）

【解析】

（1）已知，

，根據(jù)蓋斯定律，由氫化反應(yīng)+副反應(yīng)得反應(yīng) △H=-100.5kJ/mol-109.4kJ/mol=-209.9kJ/mol；

(2)①提高雙環(huán)戊二烯平衡轉(zhuǎn)化率則平衡正向移動(dòng)；

A.升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)的正反應(yīng)方向移動(dòng)，選項(xiàng)A符合；

B．降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)的逆反應(yīng)方向移動(dòng)，選項(xiàng)B不符合；

C．增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積縮小的逆反應(yīng)方向移動(dòng)，選項(xiàng)C不符合；

D．減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的正反應(yīng)方向移動(dòng)，選項(xiàng)D符合；

答案選AD；

②實(shí)際生產(chǎn)中常通入水蒸氣以降低雙環(huán)戊二烯的沸點(diǎn)。某溫度下，通入總壓為l00kPa的雙環(huán)戊二烯和水蒸氣，達(dá)到平衡后總壓為160kPa，則增壓60kPa，雙環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率為8 0%，則反應(yīng)前雙環(huán)戊二烯的分壓為，則 pH2O=l00kPa-75kPa=25kPa，平衡時(shí)雙環(huán)戊二烯、環(huán)戊二烯的平衡分壓分別為15kPa、120kPa，平衡常數(shù)Kp==960kPa；

(3)①將環(huán)戊二烯溶于有機(jī)溶劑中可減少二聚反應(yīng)的發(fā)生，原因是降低環(huán)戊二烯濃度，減小二聚速率；稀釋有利于平衡向解聚方向移動(dòng)；

②根據(jù)圖中信息可知，4h時(shí)環(huán)戊烯的產(chǎn)率最大，故最佳的反應(yīng)時(shí)間為4h。根據(jù)各反應(yīng)的焓變以及環(huán)戊烯和環(huán)戊烷產(chǎn)率隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)可知，活化能較大的是副反應(yīng)；

(4)已知?dú)浠�反�?yīng)平衡常數(shù)為1.6 ×1012，副反應(yīng)的平衡常數(shù)為2.0×1012。在恒溫恒容下，環(huán)戊二烯與氫氣按物質(zhì)的量之比為1：1進(jìn)行反應(yīng)，開(kāi)始一段時(shí)間，氫化反應(yīng)的活化能較小，氫化反應(yīng)比副反應(yīng)快，環(huán)戊二烯的含量隨時(shí)間的推移變�。灰欢螘r(shí)間后，由于副反應(yīng)的平衡常數(shù)大于氫化反應(yīng)的平衡常數(shù)，副反應(yīng)進(jìn)行的程度大、放熱多，使氫化反應(yīng)逆向進(jìn)行，環(huán)戊二烯的含量隨時(shí)間推移又變大，直至最后不變。