Question

【題目】乙炔廣泛用于焊接、焊割及有機(jī)合成等方面。

（1）已知下列熱化學(xué)方程式：

4CH4 (g)+3O2(g)==2C2H2(g)+6H2O(g) △H1=a kJmol-1；

2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H2=b kJmol-1；

2CH4(g)==C2H2(g)+3H2 (g) △H3

①△H3=____________________ （用含a、b的代數(shù)式表示）kJmol-1。

②已知下列共價(jià)健的鍵能數(shù)據(jù)：

共價(jià)鍵	C—H	H—H	CC
鍵能/ kJmol-1	413.4	436	812

則△H3=____________________ （填數(shù)值）kJmol-1。

（2）氯仿(CHCl3)與金屬銀共熱可以制取乙炔，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。

（3）向壓強(qiáng)為1.0×104 kPa的恒壓密閉容器中充入1 mol乙炔和1 mol HC1氣體，在催化劑作用下乙炔與HC1發(fā)生反應(yīng)：HCCH(g)+HCl(g)CH2==CHCl(g)，乙炔的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。

①該反應(yīng)的△H__________(填“>”或“<”)0，N點(diǎn)時(shí)乙炔的反應(yīng)速率v（正）________(填“>”或“<” 或“=”) v(逆)。

② M點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）(kPa)-1，

Answer 1

【答案】 +360.4 2CHCl3+6AgHCCH↑+6AgCl < > 2.4×l0-3

【解析】（1）考查蓋斯定律的應(yīng)用以及反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系，①：①4CH4 (g)+3O2(g)=2C2H2(g)+6H2O(g)，②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，

因此有(①－②×3)/2，即△H3=(a－3b)/2kJ·mol－1；②△H=反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和=2×4×413.4－(2×413.4＋812＋3×436)kJ·mol－1=＋360.4kJ·mol－1；（2）考查化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫，氯仿和金屬銀反應(yīng)生成乙炔和氯化銀，因此方程式為2CHCl3+6AgHCCH↑+6AgCl；（3）考查勒夏特列原理、化學(xué)平衡的計(jì)算，①根據(jù)圖像，隨著溫度的升高，乙炔的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說(shuō)明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)，△H<0，此線為平衡線，平衡線上的每一個(gè)點(diǎn)達(dá)到平衡，N→M，乙炔轉(zhuǎn)化率增大，即平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，正反應(yīng)方向速率大于逆反應(yīng)方向速率；②

HCCH(g)+HCl(g)CH2=CHCl(g)

起始： 1 1 0

變化： 0.8 0.8 0.8

平衡： 0.2 0.2 0.8，乙炔平衡時(shí)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.2/1.2，氯化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.2/1.2，氯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.8/1.2，Kp=，代入數(shù)值，解得Kp=2.4×10－3。