Question

【題目】環戊二烯（）是重要的有機化工原料，廣泛用于農藥、橡膠、塑料等生產。回答下列問題：

（1）已知：(g) (g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol 1①H2(g)+ I2(g) 2HI(g) ΔH2=11.0 kJ·mol 1②，對于反應：(g)+ I2(g) (g)+2HI(g) ③ ΔH3=___________kJ·mol 1。

（2）某溫度下，等物質的量的碘和環戊烯（）在剛性容器內發生反應③，起始總壓為105Pa，平衡時總壓增加了20%，環戊烯的轉化率為_________，該反應的平衡常數Kp=_________Pa。達到平衡后，欲增加環戊烯的平衡轉化率，可采取的措施有__________（填標號）。

A．通入惰性氣體 B．提高溫度 C．增加環戊烯濃度 D．增加碘濃度

（3）環戊二烯容易發生聚合生成二聚體，該反應為可逆反應。不同溫度下，溶液中環戊二烯濃度與反應時間的關系如圖所示，下列說法正確的是__________（填標號）。

A．T1＞T2

B．a點的反應速率小于c點的反應速率

C．a點的正反應速率大于b點的逆反應速率

D．b點時二聚體的濃度為0.45 mol·L1

Answer 1

【答案】89.3 40％ 3.56×104 BD CD

【解析】

(1)利用蓋斯定律解題；

(2)利用差量法計算轉化率；三行式法計算平衡常數；根據平衡移動原理解釋；

(3)通過外界因素對速率的影響和平衡狀態的形成分析A、B、C選項，D選項觀察圖象計算；

(1)已知：(g)=(g)+H2(g)△H1=+100.3kJmol-1 ①，H2(g)+I2(g)=2HI(g)△H2=-11.0kJmol-1②，根據蓋斯定律，①+②得③(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)△H3=(+100.3kJmol-1)+(-11.0kJmol-1)=+89.3kJmol-1；

(2)設碘和環戊烯()的初始物質的量都為nmol，轉化的物質的量為xmol，

(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)

初始(mol) n n 0 0

轉化(mol)x x x 2x

平衡(mol)n-x n-x x 2x

剛性容器內氣體的壓強與物質的量成正比，則：=1+20%，解得：x=0.4n，

平衡時環戊烯的轉化率為：×100%=40%；

平衡時混合氣體的壓強為：105Pa×(1+20%)=1.2×105Pa，混合氣體總物質的量為：(n-0.4n+n-0.4n+0.4n+0.4n×2)mol=2.4nmol，

平衡時各組分所占壓強分別為p()=p(I2)=×1.2×105Pa=3×104Pa，p()=×1.2×105Pa=2×104Pa，p(HI)=×1.2×105Pa=4×104Pa，該反應的平衡常數Kp=≈3.56×104Pa；

A．通入惰性氣體，各組分濃度不變，平衡不移動，則環戊烯的轉化率不變，故A錯誤；

B．該反應為吸熱反應，提高溫度平衡向著正向移動，環戊烯的轉化率增大，故B正確；

C．增加環戊烯濃度，環戊烯的轉化率減小，故C錯誤；

D．增加碘濃度，反應物濃度增大，平衡向著正向移動，環戊烯的轉化率增大，故D正確；

故答案為BD；

(3)A．溫度越高反應速率越快，根據圖示可知，在溫度T2(虛線)的反應速率較大，則T1＜T2，故A錯誤；

B．根據圖象可知，a點切線斜率的絕對值大于c點切線的絕對值，則a點速率大于c點，故B錯誤；

C．a到b的過程為正反應速率逐漸減小，且b點v(正)＞v(逆)，則a點的正反應速率大于b點的逆反應速率，故C正確；

D．b點時環戊二烯的濃度變化為：1.5mol/L-0.6mol/L=0.9mol/L，環戊二烯的二聚體的濃度為環戊二烯濃度變化的，則b點時二聚體的濃度為0.9mol/L×=0.45molL-1，故D正確；

故答案為CD。