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)___ V逆(HCl) （填“>”“<”或“=”）。

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%>

【解析】

(1)利用反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值计算；（2）增大压强，平衡向气体分子总数减小的方向移动；（3）由反应速率v(CH2C1CHC1CH3)计算平衡时生成CH2C1CHC1CH3的物质的量，进而计算平衡时HC1(g)的物质的量为1.2mol，再用差量法计算平衡时气体总物质的量；由题中数据，利用三段式法可计算出平衡时各物质的浓度，依据公式计算平衡常数，通过浓度熵判断平衡得移动方向。

(1)由反应i，△H=-134 kJ mol-1=611 kJ mol-1+ 243kJ mol-1—x—328 kJ·mol-1，解得x=332kJ·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，反应为气体分子总数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CH2C1CHC1CH3的产率增大。(3)①0.5min内，用CH2C1CHC1CH3表示的反应速率v(CH2C1CHC1CH3)= 0.016mol·L-1·min-1，平衡时生成CH2C1CHC1CH3的物质的量为0.8mo1，则平衡时HC1(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3mo1-0.8mo1=2.2mo1，所以HC1的体积分数为×100%≈54.5%；②由题中数据，利用三段式法可计算出平衡时，CH2=CHCH2C1(g)、HC1(g)、 CH2C1CHC1CH3(g)的浓度分别为0.02mo1/L、0.12mo1/L、0.08mo1/L，则平衡常数K==，6min时的浓度熵Q为＜，平衡正向移动，所以v正(HCl) ＞V逆(HCl)。