Question

【題目】二烯烴與溴反應(yīng)制備多鹵代物，反應(yīng)的區(qū)域選擇性在有機(jī)合成中具有重要意義。1，3–丁二烯(g) (CH2=CH—CH=CH2)和Br2(g)反應(yīng)原理如下：

①CH2=CH-CH=CH2(g)+Br2(g)→(g) △H1=akJ·mol-1

②CH2=CH-CH=CH2(g)+Br2(g)→ (g) △H2=bkJ·mol-1

③ (g) (g) △H3

回答下列問題：

(1)△H3=_____________。

(2)1，3-丁二烯和Br2反應(yīng)的能量隨反應(yīng)過程的變化關(guān)系如圖所示：

1，3-丁二烯和Br2反應(yīng)會生成兩種產(chǎn)物，一種稱為動力學(xué)產(chǎn)物，由速率更快的反應(yīng)生成；一種稱為熱力學(xué)產(chǎn)物，由產(chǎn)物更加穩(wěn)定的反應(yīng)生成。則動力學(xué)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)簡式為_________

(3)T℃時(shí)在2L剛性密閉容器中充入1，3-丁二烯(g)(CH2=CH-CH=CH2)和Br2(g)各2mol，發(fā)生反應(yīng)。1，3-丁二烯及產(chǎn)物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化如下表：

時(shí)間(min)	0	10	20	30	40
1，3-丁二烯	100%	72%	0%	0%	0%
1，2加成產(chǎn)物	0%	26%	10%	4%	4%
1，4加成產(chǎn)物	0%	2%	90%	96%	96%

在0 ~20min內(nèi)，反應(yīng)體系中1，4-加成產(chǎn)物的平均反應(yīng)速率v（1，4加成產(chǎn)物）=_______。

(4)對于反應(yīng)③，若要提高1，4-加成產(chǎn)物 ()平衡體系中的物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以采取的措施有_____

A．適當(dāng)升高溫度 B．使用合適的催化劑

C．增大體系的壓強(qiáng) D．將1，4加成產(chǎn)物及時(shí)從體系分離

(5)反應(yīng) 1，3-丁二烯二聚體的解聚為可逆反應(yīng)：

(g)2(g) △H>0

在一定條件下，C4H6和C8H12的消耗速率與各自分壓有如下關(guān)系：v(C8H12)=k1·p(C8H12)，v(C4H6)=k2·p2(C4H6)。相應(yīng)的速率與其分壓關(guān)系如圖所示，一定溫度下k1、k2與平衡常數(shù)Kp(壓力平衡常數(shù)，用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算)間的關(guān)系是k1=_____；在圖中標(biāo)出點(diǎn)(A、B、C、D)中，能表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)是______ ，理由是________。

Answer 1

【答案】(b-a) kJ · mol-1 0.045mol·L-1·min-1 D k2·Kp B、D 達(dá)平衡時(shí)，C4H6的消耗速率是C8H12消耗速率的二倍，即v（C4H6） =2v（C8H12）

【解析】

(1)根據(jù)蓋斯定律，②-①即可得到： (g)(g)；

(2)根據(jù)圖像分析可知，相同條件下，由活性中間體C生成產(chǎn)物A的活化能小，速率更快；

(3)根據(jù)，計(jì)算速率；

(4)根據(jù)圖像可知， (g) (g)，反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

(5)根據(jù)，表達(dá)k1即可。

(1)根據(jù)蓋斯定律，②-①得到： (g)(g)，則△H3=(b-a) kJ · mol-1，故答案為：(b-a) kJ · mol-1；

(2)根據(jù)圖像分析可知，相同條件下，由活性中間體C生成產(chǎn)物A的活化能小，速率更快，則動力學(xué)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)簡式為：，故答案為：；

(3) 在0 ~20min內(nèi)，反應(yīng)體系中1，4-加成產(chǎn)物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，1，4-加成產(chǎn)物的物質(zhì)的量，則v（1，4-加成產(chǎn)物）=，故答案為：；

(4)A． (g) (g)，反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，1，4-加成產(chǎn)物的物質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，A錯(cuò)誤；

B．使用合適的催化劑，不影響平衡移動，1，4－加成產(chǎn)物的物質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，B錯(cuò)誤；

C．該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，增大體系的壓強(qiáng)，不影響平衡移動，1，4－加成產(chǎn)物的物質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，C錯(cuò)誤；

D．將1，4－加成產(chǎn)物及時(shí)從體系分離，反應(yīng)正向移動，1，4-加成產(chǎn)物的物質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，D正確；故答案為：D；

(5)，則；達(dá)到平衡時(shí)，v（C4H6） =2v（C8H12），則表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)是B、D，故答案為：；B、D；達(dá)平衡時(shí)，C4H6的消耗速率是C8H12消耗速率的二倍，即v（C4H6） =2v（C8H12）。