Question

【题目】环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：

（1）已知：(g)= (g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol 1 ①

H2(g)+ I2(g)=2HI(g) ΔH2=﹣11.0 kJ·mol 1 ②

对于反应：(g)+ I2(g)=(g)+2HI(g) ③ ΔH3=___________kJ·mol 1。

（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应③，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为_________，该反应的平衡常数Kp=_________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有__________（填标号）。

A．通入惰性气体 B．提高温度

C．增加环戊烯浓度 D．增加碘浓度

（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是__________（填标号）。

A．T1＞T2

B．a点的反应速率小于c点的反应速率

C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率

D．b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L1

（4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe(C5H5)2结构简式为），后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。

该电解池的阳极为____________，总反应为__________________。电解制备需要在无水条件下进行，原因为_________________________。

Answer 1

【答案】89.3 40％ 3.56×104 BD CD Fe电极 Fe+2+H2↑（Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2↑） 水会阻碍中间物Na的生成；水会电解生成OH，进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2

【解析】

（1）利用盖斯定律解题；

（2）利用差量法计算转化率；三行式法计算平衡常数；根据平衡移动原理解释；

（3）通过外界因素对速率的影响和平衡状态的形成分析A、B、C选项，D选项观察图象计算；

（4）根据阳极：升失氧；阴极：降得还进行分析确定阴阳极；根据题干信息中Na元素的变化确定环戊二烯得电子数和还原产物，进而写出电极反应式；注意Na与水会反应，Fe2+在碱性条件下生成沉淀。

（1）根据盖斯定律①-②，可得反应③的ΔH=89.3kJ/mol；

答案：89.3；

（2）假设反应前碘单质与环戊烯均为nmol，平衡时环戊烯反应了xmol，根据题意可知；

（g）+I2（g）= （g）+2HI（g） 增加的物质的量

1mol 1mol 1mol 2mol 1mol

xmol 2n×20%

得x=0.4nmol，转化率为0.4n/n×100%=40%；

（g） + I2（g）= （g）+ 2HI（g）

P（初） 0.5×105 0.5×105 0 0

ΔP 0.5×105×40% 0.5×105×40% 0.5×105×40% 1×105×40%

P（平） 0.3×105 0.3×105 0.2×105 0.4×105

Kp==3.56×104；

A.T、V一定，通入惰性气体，由于对反应物和生成物浓度无影响，速率不变，平衡不移动，故A错误；

B.升高温度，平衡向吸热方向移动，环戊烯转化率升高，故B正确；

C．增加环戊烯的浓度平衡正向移动，但环戊烯转化率降低，故C错误；

D,增加I2的浓度，平衡正向移动，环戊烯转化率升高，故D正确；

答案：40%；3.56×104；BD；

（3）A.温度越高化学反应速率越快，单位时间内反应物浓度减少越多，则T1<T2，故A错误；

B.温度越高化学反应速率越快，因此a点反应速率大于c点反应速率，故B错误；

C. a点、b点反应一直在正向进行，故v（正）>v(逆)，a点反应物浓度大于b点，故a点正反应速率大于b点，故C正确；

D.b点时环戊二烯浓度由1.5mol/L减小到0.6mol/L，减少了0.9mol/L，因此生成二聚体0.45mol/L，故D正确；

答案：CD；

（4）根据阳极升失氧可知Fe为阳极；根据题干信息Fe-2e-=Fe2+，电解液中钠离子起到催化剂的作用使得环戊二烯得电子生成氢气，同时与亚铁离子结合生成二茂铁，故电极反应式为Fe+2=+H2↑；电解必须在无水条件下进行，因为中间产物Na会与水反应生成氢氧化钠和氢气，亚铁离子会和氢氧根离子结合生成沉淀；

答案：Fe电极；Fe+2=+H2↑（Fe+2C5H6=Fe（C2H5）2+ H2↑）；水会阻碍中间物Na的生成；水会电解生成OH-，进一步与Fe2+反应生成Fe（OH）2。