Question

【题目】1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是重要的化工原料，工业上可用丙烯加成法生产，主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2C1) ，反应原理为

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：相关化学键的键能数据如下表所示：

化学键	C—C	C—C	C—Cl	Cl—Cl
E/( kJ mol-1)	611	x	328	243

请回答下列问题：

（1）由反应i计算出表中x=_____________。

（2）一定温度下，密闭容器中发生反应i和反应ii，达到平衡后增大压强，CH2C1CHC1CH3的产率____________（填“增大”“减小”或“不变”），理由是_________________________________。

（3）T1℃时，向10L恒容的密闭容器中充入1 mol CH2=CHCH2C1和2 mol HC1，只发生反应CH2=CH CH2Cl (g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH3。5min反应达到平衡，测得 05 min内，用CH2ClCHClCH3表示的反应速率 v(CH2ClCHClCH3)=0.016 mol·L-1 min-1。

①平衡时，HCl的体积分数为__________________(保留三位有效数字）。

②保持其它条件不变，6 min时再向该容器中充入0. 6 mol CH2=CHCH2Cl、0.2molHC1和0.1mol CH2ClCHClCH3，则起始反应速率 v正(HCl)______________ （填“>”“<”或“=”）V逆(HCl).

（4）一定压强下，向密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH3和C12发生反应ii。设起始的=w，平衡时Cl2的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系如图甲所示。W=1时，正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图乙所示。

①图甲中，w2__________（填“>”“<”或“=”）1

②图乙中，表示正反应平衡常数的曲线为____________（填“A”或“B”），理由为________________。

③T1K下，平衡时a(Cl2)= ________________。

（5）起始时向某恒容绝热容器中充入1 mol CH2 =CHCH3和1 mol Cl2发生反应ii，达到平衡时，容器内气体压强_________________（填“增大”“减小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】 332 增大 增大压强，反应ii的平衡不移动，反应i的平衡正向移动。所以CH2C1CHC1CH3的产率增大 54.5% > > B 反应ii的正反应为放热反应。温度升高， 正反应的平衡常数减小 50% 增大

【解析】这是考查化学反应原理的的题目，考查热化学，化学键，化学平衡等知识点。

(1) 由 反 应 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)反应ii的左右两边气体分子总数相等，平衡不受压强影响；反应i为 气 体 分 子 总 数 减 小 的 反 应，增大压强，平衡正向移动，CH2ClCHClCH3 的产率增大。

(3)①0~5m i n内，用 CH2ClCHClCH3 表示的反应速率v(CH2ClCHClCH3)=0.016mol·L-1·m i n -1，平衡时生成 CH2ClCHClCH3的物质的量为0.8mol，则平衡时 HCl (g)的物质的量为1.2mol； 再用差量法计算出平衡时气体总物质的量为 3 mo l-0.8mo l= 2.2 mol,所以 HCl的 体 积 分 数 为54.5%。 ②由题中数据，利用三段式法可计算出平衡时，CH2=CHCH2Cl(g)、HCl(g)、CH2ClCHClCH3(g)的浓度分别为 0. 02 mo l· L-1、0.12mo l·L-1、

0.08mo l·L-1，则 平 衡 常 数；

6m i n时的浓度商，平衡正向移动,所以v正 (HCl )>v逆 (HCl )。

(4) ① 由 反 应 ii 和 图 甲 知， 一 定 温 度 下， 起 始 的 越大，平衡时 Cl2 的体积分数越小。

②反应i i的正反应方向为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。 ③由图乙知,温度为T1 时，正、逆反应的平衡常数相等，又因为二者互为倒数，则平衡常数 K=1。 w=1时，设 CH2 =CHCH3 和Cl2 的物质的量均为a mol,参加反应的 Cl2 的物质的量为b mol，利用三段式可列关系式: ,解得。

(5)该反应为反应前后气体分子总数相等的放热反应，反应向正反应方向进行，体系温度升高，气体膨胀，压强增大。