Question

【題目】乙炔廣泛用于焊接、焊割及有機合成等方面。

（1）已知下列熱化學方程式：

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的代數式表示）kJmol-1。

②已知下列共價健的鍵能數據：

共價鍵	C—H	H—H	CC
鍵能/ kJmol-1	413.4	436	812

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

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

（3）向壓強為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發生反應：HCCH(g)+HCl(g)CH2==CHCl(g)，乙炔的平衡轉化率與溫度的關系如圖所示。

①該反應的△H__________(填“>”或“<”)0，N點時乙炔的反應速率v（正）________(填“>”或“<” 或“=”) v(逆)。

② M點對應溫度下，該反應的平衡常數Kp=_________（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數）(kPa)-1，

Answer 1

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

【解析】（1）考查蓋斯定律的應用以及反應熱與鍵能的關系，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）考查化學反應方程式的書寫，氯仿和金屬銀反應生成乙炔和氯化銀，因此方程式為2CHCl3+6AgHCCH↑+6AgCl；（3）考查勒夏特列原理、化學平衡的計算，①根據圖像，隨著溫度的升高，乙炔的平衡轉化率降低，說明升高溫度，平衡向逆反應方向移動，即正反應方向是放熱反應，△H<0，此線為平衡線，平衡線上的每一個點達到平衡，N→M，乙炔轉化率增大，即平衡向正反應方向進行，正反應方向速率大于逆反應方向速率；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，乙炔平衡時物質的量分數為0.2/1.2，氯化氫的物質的量分數為0.2/1.2，氯乙烯的物質的量分數為0.8/1.2，Kp=，代入數值，解得Kp=2.4×10－3。