Question

14．1，3-丁二烯（CH₂=CHCH=CH₂）和2-丁炔（CH₃C   CH₃）是重要的有机原料．
已知：Ⅰ．CH₂=CHCH=CH₂（g）+2H₂（g）→CH₃CH₂CH₂CH₃（g）△H₁=-236.6kJ•mol^-1
Ⅱ．CH₃C   CCH₃（g）+2H₂（g）→CH₃CH₂CH₂CH₃（g）△H=-272.7kJ•mol^-1
Ⅲ．C-C的键能为348kJ•mol^-1；C=C的键能为612kJ•mol^-1
请回答：
（1）CH₂=CHCH=CH₂（g）转化为CH₃C   CCH₃（g）的热化学方程式为CH₂=CHCH=CH₂（g）→CH₃C≡CCH₃（g）△H=+36.1kJ•mol^-1．C   C的键能为839.9kJ•mol^-1．
（2）T₁℃时，向10L恒容密闭容器中充入1.0molCH₂=CHCH=CH₂（g）和2.0molH₂（g），发生反应Ⅰ．5min达到平衡，测得容器内CH₃CH₂CH₂CH₃（g）的物质的量为0.60mol．则：
①0～5min内，用H₂表示的该反应速率v（H₂）=0.024mol•L^-1•min^-1．
②T₁℃时，该反应的平衡常数K=234.4（保留四位有效数字）．
③下列事实能说明该反应达到平衡状态的是AD（填选项字母）．
A．容器内气体压强不再改变
B．容器内气体密度不在改变
C．CH₂=CHCH=CH₂（g）和H₂（g）的体积分数之比为1：2
D．容器内气体平均摩尔质量不再改变
（3）一定条件下，向密闭容器中冲入一定量的CH₃C   CCH₃（g）和H₂（g），发生反应Ⅱ，CH₃C   CCH₃（g）的平衡转化率（α）与温度（T）和压强（P）的关系如图所示．
①P₁＞P₂（填“＞”“＜”或“=”，下同）
②a、b两点的平衡常数：K（a）=K（b）．

Answer 1

分析 （1）已知：：Ⅰ．CH₂=CHCH=CH₂（g）+2H₂（g）→CH₃CH₂CH₂CH₃（g）△H₁=-236.6kJ•mol^-1
Ⅱ．CH₃C≡CCH₃（g）+2H₂（g）→CH₃CH₂CH₂CH₃（g）△H=-272.7kJ•mol^-1
由盖斯定律Ⅰ-Ⅱ可得CH₂=CHCH=CH₂（g）→CH₃C≡CCH₃（g）；设C≡C的键能为x，结合C-C的键能为348kJ•mol^-1；C=C的键能为612kJ•mol^-1计算可得x；
（2）①根据v=$\frac{△c}{△t}$计算；
②计算各物质平衡浓度，根据化学平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积之比计算K；
③化学平衡时：正逆反应速率相等，各物质的含量保持不变，据此分析；
（3）①反应Ⅱ．CH₃C≡CCH₃（g）+2H₂（g）→CH₃CH₂CH₂CH₃（g）是个气体体积减小的反应，恒容相当于加压，根据压强对化学平衡的影响分析；
②温度不变，化学平衡常数K不变．

解答 解：（1）已知：：Ⅰ．CH₂=CHCH=CH₂（g）+2H₂（g）→CH₃CH₂CH₂CH₃（g）△H₁=-236.6kJ•mol^-1
Ⅱ．CH₃C≡CCH₃（g）+2H₂（g）→CH₃CH₂CH₂CH₃（g）△H=-272.7kJ•mol^-1
由盖斯定律Ⅰ-Ⅱ可得CH₂=CHCH=CH₂（g）→CH₃C≡CCH₃（g）△H=+36.1kJ•mol^-1；设C≡C的键能为x，C-C的键能为348kJ•mol^-1；C=C的键能为612kJ•mol^-1，反应前后的C-H相等，则x+348×2-612×2-348=-36.1，解得x=839.9kJ•mol^-1；
故答案为：CH₂=CHCH=CH₂（g）→CH₃C≡CCH₃（g）△H=+36.1kJ•mol^-1；839.9；
（2）①平衡时容器内CH₃CH₂CH₂CH₃（g）的物质的量为0.60mol，参加反应的氢气的物质的量为1.2mol，则0～5min，v（H₂）=$\frac{1.2mol÷10L}{5min}$=0.024mol•L^-1•min^-1；
故答案为：0.024mol•L^-1•min^-1；
②得容器内CH₃CH₂CH₂CH₃（g）的物质的量为0.60mol，列三段式：
  CH₂=CHCH=CH₂（g）+2H₂（g）→CH₃CH₂CH₂CH₃（g）
c始：0.1                          0.2                 0
c转：0.06                        0.12               0.06
c平：0.04                        0.08               0.06
则此温度下化学平衡常数K=$\frac{0.06}{0.04×0.0{8}^{2}}$≈234.4；
故答案为：234.4；
③A．该反应左右两边均为气体且气体分子总数不等，容器内气体压强改变，不再改变时，反应达到平衡，故A正确；
B．容器内混合气体的总质量不变，恒容气体体积不变，则密度始终不变，故B错误；
C．CH₂=CHCH=CH₂（g）和H₂（g）的体积分数之比为1：2并保持不变，故C错误；
D．容器内混合气体的总质量不变，气体总的物质的量减小，平均摩尔质量改变，不再改变时，反应达到平衡，故D正确；
故答案为：AD；
（3）①反应Ⅱ．CH₃C≡CCH₃（g）+2H₂（g）→CH₃CH₂CH₂CH₃（g）是个气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，②CH₃C≡CCH₃的转化率增大，从图可知，相同温度下，P₁ 的转化率大于的P₂转化率，则P₁＞P₂；
故答案为：＞；
②a、b两点的温度相同，则化学平衡常数相等；
故答案为：=．

点评 本题考查了盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断及有关计算、影响化学平衡的因素，题目难度中等，需要学生对基础知识的掌握，注意计算和单位．