【題目】研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)CCl4(g)H2(g)CHCl3(g)HCl(g) ,可使CCl4(沸點77 ℃)轉(zhuǎn)化為重要的化工原料CHCl3(沸點61.2 ℃),可減少其對臭氧層的破壞。(已知:該反應(yīng)的副反應(yīng)會生成CH2Cl2、CH3ClCH4等)

(1)CH4Cl2反應(yīng)時,每生成1molCCl4(g)1molCHCl3(g)的焓變分別是△H1△H2;H2Cl2中燃燒,每生成1molHCl(g)產(chǎn)生的焓變?yōu)?/span>△H3,則:CCl4(g)H2(g)CHCl3(g)HCl(g)△H=_____(用含有△H1△H2△H3的算式表示)

(2)在密閉容器中,CCl4H2CHCl3HCl達(dá)到平衡狀態(tài)后,測得如下數(shù)據(jù)(假設(shè)不考慮副反應(yīng))。

實驗序號

溫度/℃

初始CCl4濃度/(mol·L-1)

初始H2濃度/(mol·L-1)

CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率

1

110

0.8

1.2

α1

2

110

1

1

50%

3

100

1

1

α3

實驗1中,CCl4的轉(zhuǎn)化率α1_____50%(大于”“小于等于”)。

實驗2中,反應(yīng)進(jìn)行到10h時達(dá)到平衡,在這10h內(nèi),H2的平均反應(yīng)速率為_____mol· L-1·min-1

③110 ℃時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值為________。

實驗3中,α3的值________

A. 等于50% B.大于50% C.小于50% D.依題所給信息無法判斷

(3)120 ℃時,分別進(jìn)行H2的初始濃度為2 mol·L14 mol·L1的實驗(其他條件相同)。測得CCl4的消耗百分率(x%,實線)和生成物中CHCl3的百分含量(y%,虛線)隨時間(t)的變化關(guān)系如圖。

圖中表示H2起始濃度為2mol·L-1CHCl3的百分含量的變化曲線是____(填字母)。

依圖可知,有利于提高CCl4的消耗百分率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量H2的起始濃度應(yīng)該為________mol·L-1。

【答案】H2-H1+2H3 大于 0.00083 1 D d 4

【解析】

(1)由題意知,CH4(g)+4Cl2(g)= CCl4(g)+4HCl(g) H1

CH4(g)+3Cl2(g)= CHCl3(g)+3HCl(g) H2

H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) 2H3

將②-+③,即可求出CCl4(g)H2(g)CHCl3(g)HCl(g)H;

(2) 實驗1中,當(dāng)H2的初始濃度為0.8mol/L時,CCl4的轉(zhuǎn)化率為50%,現(xiàn)增大H2的濃度為1.2mol,平衡正向移動,CCl4的轉(zhuǎn)化率增大,從而得出CCl4的轉(zhuǎn)化率α150%的關(guān)系;

②實驗2中,

反應(yīng)進(jìn)行到10h時達(dá)到平衡,在這10h內(nèi),H2的平均反應(yīng)速率為;

110 ℃時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值為;

④與實驗2進(jìn)行比較,可認(rèn)為實驗3是在實驗2的基礎(chǔ)上完成的,由于不知反應(yīng)的焓變,所以無法確定降溫平衡移動的方向;

(3) 由反應(yīng)知,增大H2的初始濃度,CCl4的消耗百分率增大,CHCl3的百分含量增大,由此可確定圖中表示H2起始濃度為2mol·L-1CHCl3的百分含量的變化曲線;

②依圖可知,H2濃度越大,越有利于提高CCl4的消耗百分率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量,由此可得出H2的起始濃度。

(1)由題意知,CH4(g)+4Cl2(g)= CCl4(g)+4HCl(g) H1

CH4(g)+3Cl2(g)= CHCl3(g)+3HCl(g) H2

H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) 2H3

將②-+③,即可求出CCl4(g)H2(g)CHCl3(g)HCl(g)H=H2-H1+2H3

(2) 實驗1中,當(dāng)H2的初始濃度為0.8mol/L時,CCl4的轉(zhuǎn)化率為50%,現(xiàn)增大H2的濃度為1.2mol,平衡正向移動,CCl4的轉(zhuǎn)化率增大,從而得出CCl4的轉(zhuǎn)化率α1大于50%;

②實驗2中,

反應(yīng)進(jìn)行到10h時達(dá)到平衡,在這10h內(nèi),H2的平均反應(yīng)速率為=0.00083mol· L-1·min-1;

110 ℃時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值為=1;

④與實驗2進(jìn)行比較,可認(rèn)為實驗3是在實驗2的基礎(chǔ)上完成的,由于不知反應(yīng)的焓變,所以無法確定降溫平衡移動的方向,答案為:D;

(3) 由反應(yīng)知,減小H2的初始濃度,CCl4的消耗百分率減小,CHCl3的百分含量減小,由此可確定圖中表示H2起始濃度為2mol·L-1CHCl3的百分含量的變化曲線為d;

②依圖可知,H2濃度越大,越有利于提高CCl4的消耗百分率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量,由此可得出H2的起始濃度為4mol·L-1。

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(2)①②的反應(yīng)類型分別為_________,_________;

(3)已知I為溴代烴,I→B的化學(xué)方程式為_________

(4)縮聚產(chǎn)物F的結(jié)構(gòu)簡式為_________;

(5)下列關(guān)于的說法正確的有_________(雙選,填字母);

A.后者遇到FeCl3溶液顯紫色,而前者不可

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