Question

4．乙苯（）在有機(jī)合成中占有重要的地位，有著廣泛的用途．
已知：①（g）+HCl（g）?（g）△H₁=-54kJ•mol^-1
②（g）+H₂（g）?（g）△H₂=-121kJ•mol^-1
③H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g），△H₃=-185kJ•mol^-1
④相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：

化學(xué)鍵	C-H	C-C	C=C	C-Cl	H-Cl
鍵能/（kJ•mol-1）	412	348	X	341	432

請(qǐng)回答：
（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，縮小容器容積對(duì)反應(yīng)②的影響為縮小容器容積反應(yīng)速率加快，平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大；
（2）根據(jù)反應(yīng)①和表中數(shù)據(jù)計(jì)算，x=615；
（3）（g）+Cl₂（g）?（g）+HCl（g）△H₄
①△H₄=-118KJ/mol；
②該反應(yīng)正、逆反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示，其中表示正反應(yīng)平衡常數(shù)K_正的曲線為B（填“A”或“B”），理由為反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行平衡常數(shù)減��；
③T₁℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1，該溫度下，起始向容積為10L的容積可變的密閉容器中充入1mol （g）、2mol Cl₂（g）、1mol （g）、2mol HCl（g），則開(kāi)始時(shí)，v_正=（填“＞”、“＜”或“=”）v_逆．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)②是氣體體積減小的反應(yīng)，縮小容器容積，壓強(qiáng)增大反應(yīng)速率增大，平衡向氣體體積減小的方向進(jìn)行；
（2）反應(yīng)焓變△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能；
（3）①
Ⅰ（g）+HCl（g）?（g）△H₁=-54kJ•mol^-1
Ⅱ（g）+H₂（g）?（g）△H₂=-121kJ•mol^-1
ⅢH₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g），△H₃=-185kJ•mol^-1
依據(jù)蓋斯定律Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ得到（g）+Cl₂（g）?（g）+HCl（g）及其焓變；
②第一步計(jì)算可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減��；
③T₁°C正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)相同，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)應(yīng)互為倒數(shù)，判斷正逆反應(yīng)平衡常數(shù)為1，計(jì)算此時(shí)濃度商和平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向．

解答 解：（1）②（g）+H₂（g）?（g）△H₂=-121kJ•mol^-1，反應(yīng)②是氣體體積減小的反應(yīng)，縮小容器容積，壓強(qiáng)增大反應(yīng)速率增大，平衡向氣體體積減小的方向進(jìn)行，正向進(jìn)行反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，
故答案為：縮小容器容積反應(yīng)速率加快，平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大；
（2）①（g）+HCl（g）?（g）△H₁=-54kJ•mol^-1，
反應(yīng)焓變△H₁=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=-54KJ/mol=xKJ/mol+348KJ/mol+432KJ/mol-412KJ/mol-341KJ/mol，x=615，
故答案為：615； 
（3）①
Ⅰ（g）+HCl（g）?（g）△H₁=-54kJ•mol^-1
Ⅱ（g）+H₂（g）?（g）△H₂=-121kJ•mol^-1
ⅢH₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g），△H₃=-185kJ•mol^-1
依據(jù)蓋斯定律Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ得到（g）+Cl₂（g）?（g）+HCl（g）△H₄=△H₁-△H₂+△H₃=-118KJ/mol，
故答案為：118KJ/mol；
②第一步計(jì)算可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，圖象中判斷可知表示正反應(yīng)平衡常數(shù)K_正的曲線為B，正反應(yīng)平衡常數(shù)為A，
故答案為：B；反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行平衡常數(shù)減��；
③T₁°C正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)相同，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)應(yīng)互為倒數(shù)，判斷正逆反應(yīng)平衡常數(shù)為1，起始向容積為10L的容積可變的密閉容器中充入1mol （g）、2mol Cl₂（g）、1mol （g）、2mol HCl（g），計(jì)算此時(shí)濃度商Qc=$\frac{0.2×0.1}{0.2×0.1}$=1=K，說(shuō)明此時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則開(kāi)始時(shí)，v_正=v_逆，故答案為：=．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了好像平衡常數(shù)的計(jì)算和影響因素分析判斷，主要是蓋斯定律計(jì)算、焓變與鍵能的計(jì)算等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．