Question

6．炼油厂常将裂解产生的其它烯烃加氢，对产物再次裂解以提高乙烯产量．相关加成反应如下：
①（g）+H₂（g）?CH₃CH₂CH₂CH₃（g）△H₁
②（g）+H₂（g）?CH₃CH₂CH₂CH₃（g）△H₂
（1）已知反应①、反应②平衡常数k₁、k₂如下，下列叙述正确的是C；

温度（℃）	300	320	340
K1	4.8×10-4	2.5×10-4	1.3×10-4
K2	8.4×105	3.5×103	1.6×103

A．△H₁＞0；△H₂＜0
B．反应①、反应②都是丙烯加氢，所以△H₁═△H₂
C．相同条件下反应②的转化率大于反应①的转化率
D．从平衡常数推测，相同条件下反应②的反应速率很大，反应①的反应速率很小
（2）2-丁烯的顺、反异构转换过程的△H═△H₁-△H₂（用△H₁、△H₂表示）
（g）→（g）△H
（3）在一定温度下，将等物质的量的反式2-丁烯和H₂充入2L密闭容器中，发生反应②，容器内各物质浓度如图所示：

①前10分钟，平均反应速率v（H₂）为0.25mol•L^-1•min^-1
②该温度下，此反应平衡常数K=250（平衡常数不用写单位）
（4）已知表示H₂和CH₃CH₂CH₃标准燃烧热的热化学方程式为：
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）→H₂O（l）△H═-285.8kJ•mol^-1
CH₃CH₂CH₃（g）+5O₂（g）→3CO₂（g）+4H₂O（l）△H═-2215kJ•mol^-1
丁烯加成反应的热化学方程式为：
CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）→CH₃CH₂CH₃（g）△H═-125.4kJ•mol^-1
则表示CH₃CH=CH₂标准燃烧热的热化学方程式为CH₃CH=CH₂（g）+$\frac{9}{2}$O₂（g）=3CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-2054.6kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根据表中温度对化学平衡常数的影响及两种丙烯的结构判断两个反应的焓变、能量变化，注意反应速率与平衡常数没有必然关系；
（2）根据盖斯定目标反应应为①-②，求此分析解答；
（3）①2-丁烯和H₂充入2L密闭容器中，反应物浓度减小，据此判断反应物浓度变化，然后根据v=$\frac{△c}{△t}$计算出前10分钟氢气的平均反应速率；
②根据图象判断达到平衡时各组分浓度，然后根据反应方程式及化学平衡常数的表达式计算；
（4）根据题中已知热化学方程式利用盖斯定律得出目标反应，然后计算出焓变，写出反应的热化学方程式．

解答 解：（1）A．升高温度，两个反应的平衡常数都减小，则升高温度，平衡向着逆向移动，正反应为放热反应，即△H₁＜0、△H₂＜0，故A错误；
B．反应①、反应②都是丙烯加氢，由于丙烯的结构不同，具有的能量不同，则两个反应的焓变不相等，即：△H₁≠△H₂，故B错误；
C．根据表中平衡常数可知，温度相同时反应②的平衡常数大于反应①，则相同条件下反应②的转化率大于反应①的转化率，故C正确；
D．化学平衡常数衡量化学反应进行程度大小，与化学反应速率大小无关，故D错误；
故答案为：C；
（2）由①（g）+H₂（g）?CH₃CH₂CH₂CH₃（g）△H₁
②（g）+H₂（g）?CH₃CH₂CH₂CH₃（g）△H₂
所以
（g）→（g），△H=△H₁-△H₂，故答案为：△H₁-△H₂；
（3）①反式2-丁烯和H₂反应，反应中氢气和2-丁烯的浓度减小，根据图象可知，反应物浓度变化为：2.6mol/L-0.1mol/L=2.5mol/L，则10min内氢气的平均反应速率为：v（H₂）=$\frac{2.5mol/L}{10min}$=0.25mol•L^-1•min^-1，
故答案为：0.25；
②根据图象可知，达到平衡时各组分浓度为：c（2-丁烯）=c（H₂）=0.1mol/L，c（CH₃CH₂CH₂CH₃）=2.5mol/L，则该温度下，此反应平衡常数K=$\frac{2.5}{0.1×0.1}$=250，
故答案为：250；
（4）①CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）→CH₃CH₂CH₃（g）△H₁=-125.4kJ•mol^-1，
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ•mol^-1 ②
CH₃CH₂CH₃（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2215kJ•mol^-1 ③
根据盖斯定律，①-②+③可得：CH₃CH=CH₂（g）+$\frac{9}{2}$O₂（g）=3CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-2054.6kJ•mol^-1，
故答案为：CH₃CH=CH₂（g）+$\frac{9}{2}$O₂（g）=3CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-2054.6kJ•mol^-1．

点评 本题考查了化学平衡常数、化学反应速率的计算、热化学方程式的书写等知识，题目难度较大，试题涉及达到知识点较多、综合性较强，注意掌握化学平衡常数、化学反应速率的概念及计算方法，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学计算能力．