Question

【題目】環戊烯是生產精細化工產品的重要中間體，其制備涉及的反應如下：

回答下列問題：

(l)反應的△H= _________ kJ/mol 。

(2)解聚反應在剛性容器中進行。

①其他條件不變，有利于提高雙環戊二烯平衡轉化率的條件是 ____ （填標號）.

A.升高溫度 B．降低溫度 C．增大壓強 D．減小壓強

②實際生產中常通入水蒸氣以降低雙環戊二烯的沸點。某溫度下，通入總壓為l00kPa的雙環戊二烯和水蒸氣，達到平衡后總壓為160kPa，雙環戊二烯的轉化率為8 0%，則 pH2O=___kpa，平衡常數Kp=______kPa (Kp為以分壓表示的平衡常數)

(3) 一定條件下，將環戊二烯溶于有機溶劑中進行氫化反應，反應過程中保持氫氣壓力不變，測得環戊烯和環戊烷的產率（以環戊二烯為原料計）隨時間變化如下圖所示。

①將環戊二烯溶于有機溶劑中可減少二聚反應的發生，原因是____，

②最佳的反應時間為__h。活化能較大的是__（填“氫化反應”或“副反應”）。

(4)已知氫化反應平衡常數為1.6 × 1012，副反應的平衡常數為2.0×10l2。在恒溫恒容下，環戊二烯與氫氣按物質的量之比為1：1進行反應，則環戊二烯的含量隨時間變化趨勢是____（不考慮環戊二烯的二聚反應）。

Answer 1

【答案】-209.9 AD 25 960 降低環戊二烯濃度，減小二聚速率；稀釋有利于平衡向解聚方向移動 4 副反應 先變小后變大（最后不變）

【解析】

（1）已知，

，根據蓋斯定律，由氫化反應+副反應得反應 △H=-100.5kJ/mol-109.4kJ/mol=-209.9kJ/mol；

(2)①提高雙環戊二烯平衡轉化率則平衡正向移動；

A.升高溫度，平衡向吸熱反應的正反應方向移動，選項A符合；

B．降低溫度，平衡向放熱反應的逆反應方向移動，選項B不符合；

C．增大壓強，平衡向氣體體積縮小的逆反應方向移動，選項C不符合；

D．減小壓強，平衡向氣體體積增大的正反應方向移動，選項D符合；

答案選AD；

②實際生產中常通入水蒸氣以降低雙環戊二烯的沸點。某溫度下，通入總壓為l00kPa的雙環戊二烯和水蒸氣，達到平衡后總壓為160kPa，則增壓60kPa，雙環戊二烯的轉化率為8 0%，則反應前雙環戊二烯的分壓為，則 pH2O=l00kPa-75kPa=25kPa，平衡時雙環戊二烯、環戊二烯的平衡分壓分別為15kPa、120kPa，平衡常數Kp==960kPa；

(3)①將環戊二烯溶于有機溶劑中可減少二聚反應的發生，原因是降低環戊二烯濃度，減小二聚速率；稀釋有利于平衡向解聚方向移動；

②根據圖中信息可知，4h時環戊烯的產率最大，故最佳的反應時間為4h。根據各反應的焓變以及環戊烯和環戊烷產率隨時間的變化曲線可知，活化能較大的是副反應；

(4)已知氫化反應平衡常數為1.6 ×1012，副反應的平衡常數為2.0×1012。在恒溫恒容下，環戊二烯與氫氣按物質的量之比為1：1進行反應，開始一段時間，氫化反應的活化能較小，氫化反應比副反應快，環戊二烯的含量隨時間的推移變小；一段時間后，由于副反應的平衡常數大于氫化反應的平衡常數，副反應進行的程度大、放熱多，使氫化反應逆向進行，環戊二烯的含量隨時間推移又變大，直至最后不變。