Question

4．乙苯（）在有機合成中占有重要的地位，有著廣泛的用途．
已知：①（g）+HCl（g）?（g）△H₁=-54kJ•mol^-1
②（g）+H₂（g）?（g）△H₂=-121kJ•mol^-1
③H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g），△H₃=-185kJ•mol^-1
④相關(guān)化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：

化學鍵	C-H	C-C	C=C	C-Cl	H-Cl
鍵能/（kJ•mol-1）	412	348	X	341	432

請回答：
（1）根據(jù)化學反應原理，縮小容器容積對反應②的影響為縮小容器容積反應速率加快，平衡正向進行，反應物轉(zhuǎn)化率增大；
（2）根據(jù)反應①和表中數(shù)據(jù)計算，x=615；
（3）（g）+Cl₂（g）?（g）+HCl（g）△H₄
①△H₄=-118KJ/mol；
②該反應正、逆反應平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示，其中表示正反應平衡常數(shù)K_正的曲線為B（填“A”或“B”），理由為反應正反應為放熱反應，升溫平衡逆向進行平衡常數(shù)減小；
③T₁℃時，該反應的平衡常數(shù)K=1，該溫度下，起始向容積為10L的容積可變的密閉容器中充入1mol （g）、2mol Cl₂（g）、1mol （g）、2mol HCl（g），則開始時，v_正=（填“＞”、“＜”或“=”）v_逆．

Answer 1

分析 （1）反應②是氣體體積減小的反應，縮小容器容積，壓強增大反應速率增大，平衡向氣體體積減小的方向進行；
（2）反應焓變△H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能；
（3）①
Ⅰ（g）+HCl（g）?（g）△H₁=-54kJ•mol^-1
Ⅱ（g）+H₂（g）?（g）△H₂=-121kJ•mol^-1
ⅢH₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g），△H₃=-185kJ•mol^-1
依據(jù)蓋斯定律Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ得到（g）+Cl₂（g）?（g）+HCl（g）及其焓變；
②第一步計算可知該反應為放熱反應，升溫平衡逆向進行，平衡常數(shù)減�。�
③T₁°C正逆反應的平衡常數(shù)相同，正逆反應的平衡常數(shù)應互為倒數(shù)，判斷正逆反應平衡常數(shù)為1，計算此時濃度商和平衡常數(shù)比較判斷反應進行的方向．

解答 解：（1）②（g）+H₂（g）?（g）△H₂=-121kJ•mol^-1，反應②是氣體體積減小的反應，縮小容器容積，壓強增大反應速率增大，平衡向氣體體積減小的方向進行，正向進行反應物轉(zhuǎn)化率增大，
故答案為：縮小容器容積反應速率加快，平衡正向進行，反應物轉(zhuǎn)化率增大；
（2）①（g）+HCl（g）?（g）△H₁=-54kJ•mol^-1，
反應焓變△H₁=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能=-54KJ/mol=xKJ/mol+348KJ/mol+432KJ/mol-412KJ/mol-341KJ/mol，x=615，
故答案為：615； 
（3）①
Ⅰ（g）+HCl（g）?（g）△H₁=-54kJ•mol^-1
Ⅱ（g）+H₂（g）?（g）△H₂=-121kJ•mol^-1
ⅢH₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g），△H₃=-185kJ•mol^-1
依據(jù)蓋斯定律Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ得到（g）+Cl₂（g）?（g）+HCl（g）△H₄=△H₁-△H₂+△H₃=-118KJ/mol，
故答案為：118KJ/mol；
②第一步計算可知該反應為放熱反應，升溫平衡逆向進行，平衡常數(shù)減小，圖象中判斷可知表示正反應平衡常數(shù)K_正的曲線為B，正反應平衡常數(shù)為A，
故答案為：B；反應正反應為放熱反應，升溫平衡逆向進行平衡常數(shù)減��；
③T₁°C正逆反應的平衡常數(shù)相同，正逆反應的平衡常數(shù)應互為倒數(shù)，判斷正逆反應平衡常數(shù)為1，起始向容積為10L的容積可變的密閉容器中充入1mol （g）、2mol Cl₂（g）、1mol （g）、2mol HCl（g），計算此時濃度商Qc=$\frac{0.2×0.1}{0.2×0.1}$=1=K，說明此時反應達到平衡狀態(tài)，則開始時，v_正=v_逆，故答案為：=．

點評 本題考查了好像平衡常數(shù)的計算和影響因素分析判斷，主要是蓋斯定律計算、焓變與鍵能的計算等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．