Question

【题目】α-氯乙基苯是一种重要的有机合成中间体，其一种制备反应原理为：

在T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯(g)和0.40mol Cl2(g)进行反应，反应过程中测定的部分数据见下表：

t/min	0	1	2	5	10
n(HCl)/mol	0	0.12	0.20	0.32	0.32

下列有关说法正确的是 ( )

A. 反应在0～2 min内的平均速率v(α-氯乙基苯)＝0.10mol·L－1·min－1

B. 10 min后，若保持其他条件不变，升高温度，达到新平衡时测得c(α-氯乙基苯)＝0.18mol·L－1，则反应的ΔH＜0

C. 在T℃时，起始时若向容器中充入1.0 mol乙苯(g)、0.50 mol Cl2(g)和0.50 mol α-氯乙基苯(g)、0.50 mol HCl(g)，则反应将向正反应方向进行

D. 在T℃时，起始时若向容器中充入2.0mol α-氯乙基苯(g)和2.2mol HCl(g)，达到平衡时，α-氯乙基苯(g)的转化率小于20%

Answer 1

【答案】C

【解析】A．反应在0～2min内，HCl的物质的量增加了0.20mol，根据反应方程式，α-氯乙基苯生成了0.20mol，即△n=0.2mol，容器体积为V=2L，反应时间为△t=2min，则反应在0～2 min内的平均速率v（α-氯乙基苯）=△n/V△t=0.2mol/(2L×2min)=0.05mol/(L·min)，故A错误；B、平衡时，HCl的物质的量为0.32mol，α-氯乙基苯的浓度应为c=0.32mol/2L=0.16mol·L－1，10min后升高温度，达到新平衡时α-氯乙基苯的浓度为c′=0.18mol·L－1，因此升高温度，化学平衡右移，表明正反应是吸热反应，吸热反应的焓变△H＞0，故B错误；C、T℃时，根据表中数据和反应的方程式，平衡时，c(乙苯)=（0.4-0.32）/2=0.04mol·L－1，c(Cl2)=(0.4-0.32)/2=0.04mol·L－1，c(α-氯乙基苯)=0.32/2=0.16mol·L－1，c(HCl)=0.32/2=0.16mol·L－1，可计算此温度下的化学反应平衡常数K=c(HCl)c(α-氯乙基苯)/c(Cl2)c(乙苯)=(0.16mol·L－1×0.16mol·L－1)/(0.04mol·L－1×0.04mol·L－1)=16，若起始时，向容器中充入1.0 mol乙苯（g）、0.50 mol Cl2（g）和0.50 molα-氯乙基苯（g）、0.50 mol HCl（g），反应的浓度商为Qc==0.5＜K，因此反应向正反应方向进行。故C正确；D、T℃时，原先向容器中冲入0.2mol·L－1的乙苯和0.2mol·L－1的Cl2，反应为气体分子数守恒的反应，反应可等效平衡为起始时冲入0.2mol·L－1α-氯乙基苯和0.2mol·L－1的HCl，若向容器中冲入2molα-氯乙基苯和2.2molHCl，即1mol·L－1α-氯乙基苯和1.1mol·L－1HCl，则1mol·L－1α-氯乙基苯和1.1mol·L－1HCl可看成是在1mol·L－1α-氯乙基苯和1mol·L－1HCl的基础上增加了0.1mol·L－1的HCl，而对于反应为气体体积不变的反应，1mol·L－1α-氯乙基苯和1mol·L－1HCl相对于0.2mol·L－1α-氯乙基苯和0.2mol·L－1的HCl，等效平衡为加压，加压并不改变该反应的平衡，平衡时，α-氯乙基苯的转化率就是20%，现在在1mol·L－1α-氯乙基苯和1mol·L－1HCl的基础上又加入了0.1mol·L－1的HCl，可使平衡向左移动，那么α-氯乙基苯（g）的转化率＞20%．故D错误。