Question

【題目】氯氣及其化合物在生產(chǎn)生活中有重要的應(yīng)用。

（1）可用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。已知相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下表所示

化學(xué)鍵	H-Cl	O=O	Cl – Cl	H-O
E(kJ·mol-1	a	b	c	d

則該反應(yīng)的△H=______________。(用含a、b、c、d的代數(shù)式表示)

（2）氯氣是有機(jī)合成中的重要試劑，丙烯(CH2=CHCH3)和Cl2在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)： CH2=CHCH3 (g)+Cl2(g) CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。一定壓強(qiáng)下，該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí)，達(dá)平衡時(shí)Cl2的轉(zhuǎn)化率如圖所示(T12< T3)

①該反應(yīng)的△H______________0(填“>”或“<”)

②下列措施能增大丙烯的平衡轉(zhuǎn)化率的是______________ (填標(biāo)號)。

A.降低溫度 B.減小容器的體積

C.使用新型催化劑 D.從容器中移走氯化氫

③T1時(shí)，在容積為5L的密閉容器中充入0.15mol丙烯和0.10 molCl2，10min時(shí)達(dá)到平衡，則v(Cl2)為______________mol·〔L·min)-1，平衡常數(shù)K為______________，保持溫度不變，減小投料比，K值將______________ (填“增大”“減小”或“不變”)；若起始時(shí)向該容器中充入0.30mol丙烯、0.20 molCl2、0.15 mol CH2=CHCH2Cl和0.30 molHCl，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向并說明理由____________________________。

④上述反應(yīng)在低于某溫度時(shí)，CH2=CHCH2Cl的產(chǎn)率快速下降，可能的原因是____________________________。

Answer 1

【答案】 (4a+b-2c-4d) kJ/mol < AD 0.0012mol/(L·min) 1 不變 向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因?yàn)?/span>Qc=0.75合理即可) 丙烯與氯氣發(fā)生了加成反應(yīng) (合理即可)

【解析】（1）考查反應(yīng)熱的計(jì)算，△H=反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和=(4a＋b－2c－4d)kJ·mol－1；（2）考查勒夏特列原理、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡的計(jì)算，①根據(jù)圖像，隨著溫度升高，Cl2的轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，即正反應(yīng)△H<0；②A、正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，丙烯轉(zhuǎn)化率增大，故A正確；B、反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等，減小容器的體積，相當(dāng)增大壓強(qiáng)，平衡不移動，故B錯(cuò)誤；C、使用催化劑對化學(xué)平衡移動無影響，故C錯(cuò)誤；D、移走氯化氫，平衡向正反應(yīng)方向移動，丙烯的轉(zhuǎn)化率增大，故D正確；③丙烯和氯氣投料比為0.15：0.10=1.5，T1℃時(shí)氯氣的轉(zhuǎn)化率為60%，CH2=CHCH3 (g)+Cl2(g) CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)

起始： 0.15 0.1 0 0

變化： 0.06 0.06 0.06 0.06

平衡： 0.09 0.04 0.06 0.06，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)學(xué)表達(dá)式，v(Cl2)=0.06/(5×10)mol/(L·min)=0.0012mol/(L·min)；根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義：K=1；K值只受溫度的影響，減小投料比，化學(xué)平衡常數(shù)不變，此時(shí)的濃度商為0.3×0.15/(0.3×0.2)=0.75<1，推出反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行；④丙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)，造成產(chǎn)率降低。