Question

【題目】1,二氯丙烷是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用丙烯加成法制備，主要副產(chǎn)物為氯丙烯，反應(yīng)原理為：

ⅠCH2ClCHClCH3(g) H1= -134KJ/mol-1

ⅡCH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) H2= -102KJ/mol-1

請回答下列問題：

已知的活化能正為132KJ/mol-1，則該反應(yīng)的活化能逆為__________ KJ/mol-1。

一定溫度下，向恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的和，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ，容器內(nèi)氣體的壓強隨時間的變化如下表所示。

時間	0	60	120	180	240	300	360
壓強	80

①若用單位時間內(nèi)氣體分壓的變化來表示反應(yīng)速率，即ν=，則前內(nèi)平均反應(yīng)速率ν(CH2ClCHClCH3)=__________kPamin-1(保留小數(shù)點后2位。

②該溫度下，若平衡時HCl的體積分數(shù)為，則丙烯的平衡總轉(zhuǎn)化率α=__________；反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)________為以分壓表示的平衡常數(shù)，保留小數(shù)點后2位。

某研究小組向密閉容器中充入一定量的和，分別在A、B兩種不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)，一段時間后測得的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示。

下列說法錯誤的是____________填代號。

使用催化劑A的最佳溫度約為250℃

相同條件下，改變壓強會影響的產(chǎn)率

c.點是對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率

提高反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是控制溫度

(4)在四個恒容密閉容器中充入相應(yīng)量的氣體(如圖)：

發(fā)生反應(yīng)2N2O(g)2N2(g)+O2(g) △H，容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示：

容器II、Ⅳ的體積為1L，容器Ⅳ中的物質(zhì)也在470℃下進行反應(yīng)，起始反應(yīng)速率：

①正(N2O)____逆(N2O)。(填“＞”“＜”或“=”)

②圖中A、B、C三點處容器內(nèi)密度最大的點是____(填“A”“B”或“C”)。

Answer 1

【答案】164 0.09 74% 0.21 cd > C

【解析】

（1）焓變等于正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)活化能；

（2）①前120min內(nèi)，壓強減少80-69.4=10.6kPa，結(jié)合v=計算；

②恒容密閉容器中壓強比等于物質(zhì)的量之比，體積分數(shù)即物質(zhì)的量分數(shù)，通過HCl的體積分數(shù)逆推出各物質(zhì)的平衡體積分數(shù)，再求丙烯的轉(zhuǎn)化率；壓強比等于物質(zhì)的量之比。

（3）①a．A曲線的最高低產(chǎn)率最高；
b．增大壓強，反應(yīng)I正向移動；
c．放熱反應(yīng)升溫平衡左移；
d．由圖可知，催化劑影響CH2C1CHClCH3的產(chǎn)率；

（4）①投入0.06molN2O，相當于投入0.06molN2和0.03molO2，據(jù)此進行分析；

②在相同溫度時，N2O的轉(zhuǎn)化率I＞II＞III，壓強增大不利于反應(yīng)的正向進行，則p(I)＜p(II)＜p(III)，據(jù)此進行分析；

（1）由蓋斯定律可知，I-II得到CH2=CHCH2C1(g)+HCl(g)CH2C1CHClCH3(g)△H=-134kJmol-1-(-102kJmol-1)=-32kJ/mol，且焓變等于正逆反應(yīng)的活化能之差，則活化能Ea(正)為132kJmol-1，則該反應(yīng)的活化能Ea(逆)為132kJ/mol-(-32kJ/mol)=164kJ/mol，故答案為：164；

（2）①前120min內(nèi)，壓強減少80-69.4=10.6kPa，v(CH2C1CHClCH3)==0.09kPamin-1，故答案為：0.09；

②恒容密閉容器中壓強比等于物質(zhì)的量之比，不妨設(shè)初始時通入的和各為40mol，總計80mol，根據(jù)表格可知平衡時氣體總物質(zhì)的量為57.6mol，HCl的體積分數(shù)為，則其物質(zhì)的量為7.2mol，則反應(yīng)Ⅱ消耗的和均為7.2mol，生成的CH2=CHCH2Cl為7.2mol，設(shè)反應(yīng)Ⅰ消耗的為amol則反應(yīng)Ⅰ消耗的也為amol，生成的CH2ClCHClCH3為amol，此時體系中：和均為(40-7.2-a)mol，HCl和CH2=CHCH2Cl均為7.2mol，CH2ClCHClCH3為amol，則有(40-7.2-a)×2+7.2×2+a=57.6mol，解得a=22.4mol，共消耗丙烯22.4+7.2=29.6mol，丙烯的轉(zhuǎn)化率為×100%=74%；反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)= =0.21kPa-1，故答案為：74%；0.21。

（3）a．A曲線的最高低產(chǎn)率最高，則催化劑A的最佳溫度約為250℃，故正確；
b．增大壓強，反應(yīng)I正向移動，則CH2C1CHClCH3的產(chǎn)率增大，故錯誤
c．反應(yīng)I焓變小于零為放熱，溫度升高平衡左移CH2C1CHClCH3的產(chǎn)率降低，故正確；
d．由圖可知，催化劑影響CH2C1CHClCH3的產(chǎn)率，不能單獨控制溫度，故錯誤；
故答案為：bd；

（4）投入0.06molN2O，相當于投入0.06molN2和0.03molO2，而容器IV投入0.06molN2和0.04molO2，相當于增加反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，即v(N2O)逆＞v(N2O)正，
故答案為：＞；

②在相同溫度時，N2O的轉(zhuǎn)化率I＞II＞III，壓強增大不利于反應(yīng)的正向進行，則p(I)＜p(II)＜p(III)，即p(A)＜p(B)＜p(C)，故答案為：C。