Question

【题目】1，2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是一种重要的化工原料，工业上可用丙烯加成法制备，主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2Cl)，反应原理为：

I．CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g) H1=-134kJ·mol1

II．CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) H2=-102kJ·mol1

请回答下列问题：

(1)已知CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g)的活化能Ea(正)为132kJ·mol1，则该反应的活化能Ea(逆)为___________kJ·mol1。

(2)一定温度下，密闭容器中发生反应I和反应II，达到平衡后增大压强，CH2ClCHClCH3的产率____________（填“增大”“减小”或“不变”），理由是_____________________________。

(3)起始时向某恒容绝热容器中充入1mol CH2=CHCH3和1mol Cl2发生反应II，达到平衡时，容器内气体压强_________________（填“增大”“减小”或“不变”）。

(4)一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)。在催化剂作用下发生反应I，容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。

时间/min	0	60	120	180	240	300	360
压强/kPa	80	74.2	69.4	65.2	61.6	57.6	57.6

①用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即，则前120min内平均反应速率v(CH2ClCHClCH3)=__________kPa·min1。(保留小数点后2位)。

②该温度下，若平衡时HCl的体积分数为，则丙烯的平衡总转化率____________；反应I的平衡常数Kp=____________________kPa1(Kp为以分压表示的平衡常数，保留小数点后2位)。

Answer 1

【答案】164 增大 反应I是一个气体物质的量减小的反应，达到平衡后增大压强，反应I正向移动，CH2ClCHClCH3的产率增大 增大 0.09 74% 0.21

【解析】

（1）已知：I．CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g) H1=-134kJ·mol1

II．CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) H2=-102kJ·mol1

根据盖斯定律I–II得到CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g) H=H1H2=-32kJ·mol1，且H=Ea(正)Ea(逆)，则Ea(逆)=164kJ·mol1；

（2）恒温恒压密闭装置中，根据平衡移动原理，增大压强平衡向气体粒子数目减小的方向进行，该反应往正向移动，故CH2ClCHClCH3的产率增大；

（3）根据气体状态方程PV=nRT，V、n是定值，R是常数，压强随T增大而增大，由于容器是绝热恒容，与外界没有热量交换，对于反应II正反应放热，体系吸收热量，绝热容器的温度升高，故体系压强增大；

（4）①恒温恒容的密闭装置，初始通入等物质的反应物初始体系总压80 kPa，，120min总压为69.4 kPa，减小量为10.6 kPa，根据反应I方程分析CH2ClCHClCH3分压10.6 kPa，根据，v(CH2ClCHClCH3)=kPa·min1；

②设初始充入等物质的量的CH2=CHCH3和Cl2均为1mol，平衡时刻CH2ClCHClCH3为xmol，生成CH2=CHCH2Cl和HCl均为ymol，由于压强之比等于气体物质的量之比，有，得x=0.56mol，又有平衡时HCl的体积分数为，有=，得y=0.18mol，因此平衡时刻CH2=CHCH3和Cl2均为0.26mol，CH2ClCHClCH3为0.56mol，CH2=CHCH2Cl和HCl均为0.18mol，混合气体的总物质的量为1.44mol，故丙烯的平衡总转化率100%=74%；反应I中CH2=CHCH3和Cl2物质的量分数均为，且分压均为57.6× kPa，CH2ClCHClCH3物质的量分数，且分压为57.6× kPa，则Kp=0.21 kPa1。