Question

4．乙苯（）在有机合成中占有重要的地位，有着广泛的用途．
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相关化学键的键能数据如表所示：

化学键	C-H	C-C	C=C	C-Cl	H-Cl
键能/（kJ•mol-1）	412	348	X	341	432

请回答：
（1）根据化学反应原理，缩小容器容积对反应②的影响为缩小容器容积反应速率加快，平衡正向进行，反应物转化率增大；
（2）根据反应①和表中数据计算，x=615；
（3）（g）+Cl₂（g）?（g）+HCl（g）△H₄
①△H₄=-118KJ/mol；
②该反应正、逆反应平衡常数与温度的关系如图所示，其中表示正反应平衡常数K_正的曲线为B（填“A”或“B”），理由为反应正反应为放热反应，升温平衡逆向进行平衡常数减小；
③T₁℃时，该反应的平衡常数K=1，该温度下，起始向容积为10L的容积可变的密闭容器中充入1mol （g）、2mol Cl₂（g）、1mol （g）、2mol HCl（g），则开始时，v_正=（填“＞”、“＜”或“=”）v_逆．

Answer 1

分析 （1）反应②是气体体积减小的反应，缩小容器容积，压强增大反应速率增大，平衡向气体体积减小的方向进行；
（2）反应焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能；
（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
依据盖斯定律Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ得到（g）+Cl₂（g）?（g）+HCl（g）及其焓变；
②第一步计算可知该反应为放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小；
③T₁°C正逆反应的平衡常数相同，正逆反应的平衡常数应互为倒数，判断正逆反应平衡常数为1，计算此时浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向．

解答 解：（1）②（g）+H₂（g）?（g）△H₂=-121kJ•mol^-1，反应②是气体体积减小的反应，缩小容器容积，压强增大反应速率增大，平衡向气体体积减小的方向进行，正向进行反应物转化率增大，
故答案为：缩小容器容积反应速率加快，平衡正向进行，反应物转化率增大；
（2）①（g）+HCl（g）?（g）△H₁=-54kJ•mol^-1，
反应焓变△H₁=反应物的总键能-生成物的总键能=-54KJ/mol=xKJ/mol+348KJ/mol+432KJ/mol-412KJ/mol-341KJ/mol，x=615，
故答案为：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
依据盖斯定律Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ得到（g）+Cl₂（g）?（g）+HCl（g）△H₄=△H₁-△H₂+△H₃=-118KJ/mol，
故答案为：118KJ/mol；
②第一步计算可知该反应为放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小，图象中判断可知表示正反应平衡常数K_正的曲线为B，正反应平衡常数为A，
故答案为：B；反应正反应为放热反应，升温平衡逆向进行平衡常数减小；
③T₁°C正逆反应的平衡常数相同，正逆反应的平衡常数应互为倒数，判断正逆反应平衡常数为1，起始向容积为10L的容积可变的密闭容器中充入1mol （g）、2mol Cl₂（g）、1mol （g）、2mol HCl（g），计算此时浓度商Qc=$\frac{0.2×0.1}{0.2×0.1}$=1=K，说明此时反应达到平衡状态，则开始时，v_正=v_逆，故答案为：=．

点评 本题考查了好像平衡常数的计算和影响因素分析判断，主要是盖斯定律计算、焓变与键能的计算等，掌握基础是解题关键，题目难度中等．