Question

【題目】1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是重要的化工原料，工業(yè)上可用丙烯加成法生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物為3-氯丙烯(CH2=CHCH2C1) ，反應原理為

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：相關化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示：

化學鍵	C=C	C—C	C—Cl	Cl—Cl
E/( kJ mol-1)	611	x	328	243

請回答下列問題：

（1）由反應i計算出表中x=_____________。

（2）一定溫度下，密閉容器中發(fā)生反應i和反應ii，達到平衡后增大壓強，CH2C1CHC1CH3的產(chǎn)率______（填“增大”“減小”或“不變”），理由是_________________________________。

（3）T1℃時，向10L恒容的密閉容器中充入1 mol CH2=CHCH2C1和2 mol HC1，只發(fā)生反應CH2=CH CH2Cl (g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH3。 5min反應達到平衡，測得 05 min內(nèi)，用CH2ClCHClCH3表示的反應速率 v(CH2ClCHClCH3)=0.016 mol·L-1 min-1。

①平衡時，HCl的體積分數(shù)為_________(保留三位有效數(shù)字）。

②保持其它條件不變，6 min時再向該容器中充入0．6 mol CH2=CHCH2Cl、0.2molHC1和0.1mol CH2ClCHClCH3，則起始反應速率 v正(HCl)___ V逆(HCl) （填“>”“<”或“=”）。

Answer 1

【答案】332 增大增大壓強，反應ii的平衡不移動，反應i的平衡正向移動。所以CH2C1CHC1CH3的產(chǎn)率增大54.5%>

【解析】

(1)利用反應熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出的能量的差值計算；（2）增大壓強，平衡向氣體分子總數(shù)減小的方向移動；（3）由反應速率v(CH2C1CHC1CH3)計算平衡時生成CH2C1CHC1CH3的物質(zhì)的量，進而計算平衡時HC1(g)的物質(zhì)的量為1.2mol，再用差量法計算平衡時氣體總物質(zhì)的量；由題中數(shù)據(jù)，利用三段式法可計算出平衡時各物質(zhì)的濃度，依據(jù)公式計算平衡常數(shù)，通過濃度熵判斷平衡得移動方向。

(1)由反應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)反應ii的左右兩邊氣體分子總數(shù)相等，平衡不受壓強影響，反應為氣體分子總數(shù)減小的反應，增大壓強，平衡正向移動，CH2C1CHC1CH3的產(chǎn)率增大。(3)①0.5min內(nèi)，用CH2C1CHC1CH3表示的反應速率v(CH2C1CHC1CH3)= 0.016mol·L-1·min-1，平衡時生成CH2C1CHC1CH3的物質(zhì)的量為0.8mo1，則平衡時HC1(g)的物質(zhì)的量為1.2mol；再用差量法計算出平衡時氣體總物質(zhì)的量為3mo1-0.8mo1=2.2mo1，所以HC1的體積分數(shù)為×100%≈54.5%；②由題中數(shù)據(jù)，利用三段式法可計算出平衡時，CH2=CHCH2C1(g)、HC1(g)、 CH2C1CHC1CH3(g)的濃度分別為0.02mo1/L、0.12mo1/L、0.08mo1/L，則平衡常數(shù)K==，6min時的濃度熵Q為＜，平衡正向移動，所以v正(HCl) ＞V逆(HCl)。