Question

【題目】α-氯乙基苯是一種重要的有機(jī)合成中間體，其一種制備反應(yīng)原理為：

在T℃時(shí)，向2.0 L恒容密閉容器中充入0.40mol乙苯(g)和0.40mol Cl2(g)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：

t/min	0	1	2	5	10
n(HCl)/mol	0	0.12	0.20	0.32	0.32

下列有關(guān)說法正確的是 ( )

A. 反應(yīng)在0～2 min內(nèi)的平均速率v(α-氯乙基苯)＝0.10mol·L－1·min－1

B. 10 min后，若保持其他條件不變，升高溫度，達(dá)到新平衡時(shí)測得c(α-氯乙基苯)＝0.18mol·L－1，則反應(yīng)的ΔH＜0

C. 在T℃時(shí)，起始時(shí)若向容器中充入1.0 mol乙苯(g)、0.50 mol Cl2(g)和0.50 mol α-氯乙基苯(g)、0.50 mol HCl(g)，則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行

D. 在T℃時(shí)，起始時(shí)若向容器中充入2.0mol α-氯乙基苯(g)和2.2mol HCl(g)，達(dá)到平衡時(shí)，α-氯乙基苯(g)的轉(zhuǎn)化率小于20%

Answer 1

【答案】C

【解析】A．反應(yīng)在0～2min內(nèi)，HCl的物質(zhì)的量增加了0.20mol，根據(jù)反應(yīng)方程式，α-氯乙基苯生成了0.20mol，即△n=0.2mol，容器體積為V=2L，反應(yīng)時(shí)間為△t=2min，則反應(yīng)在0～2 min內(nèi)的平均速率v（α-氯乙基苯）=△n/V△t=0.2mol/(2L×2min)=0.05mol/(L·min)，故A錯(cuò)誤；B、平衡時(shí)，HCl的物質(zhì)的量為0.32mol，α-氯乙基苯的濃度應(yīng)為c=0.32mol/2L=0.16mol·L－1，10min后升高溫度，達(dá)到新平衡時(shí)α-氯乙基苯的濃度為c′=0.18mol·L－1，因此升高溫度，化學(xué)平衡右移，表明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)的焓變△H＞0，故B錯(cuò)誤；C、T℃時(shí)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)和反應(yīng)的方程式，平衡時(shí)，c(乙苯)=（0.4-0.32）/2=0.04mol·L－1，c(Cl2)=(0.4-0.32)/2=0.04mol·L－1，c(α-氯乙基苯)=0.32/2=0.16mol·L－1，c(HCl)=0.32/2=0.16mol·L－1，可計(jì)算此溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)K=c(HCl)c(α-氯乙基苯)/c(Cl2)c(乙苯)=(0.16mol·L－1×0.16mol·L－1)/(0.04mol·L－1×0.04mol·L－1)=16，若起始時(shí)，向容器中充入1.0 mol乙苯（g）、0.50 mol Cl2（g）和0.50 molα-氯乙基苯（g）、0.50 mol HCl（g），反應(yīng)的濃度商為Qc==0.5＜K，因此反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。故C正確；D、T℃時(shí)，原先向容器中沖入0.2mol·L－1的乙苯和0.2mol·L－1的Cl2，反應(yīng)為氣體分子數(shù)守恒的反應(yīng)，反應(yīng)可等效平衡為起始時(shí)沖入0.2mol·L－1α-氯乙基苯和0.2mol·L－1的HCl，若向容器中沖入2molα-氯乙基苯和2.2molHCl，即1mol·L－1α-氯乙基苯和1.1mol·L－1HCl，則1mol·L－1α-氯乙基苯和1.1mol·L－1HCl可看成是在1mol·L－1α-氯乙基苯和1mol·L－1HCl的基礎(chǔ)上增加了0.1mol·L－1的HCl，而對于反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng)，1mol·L－1α-氯乙基苯和1mol·L－1HCl相對于0.2mol·L－1α-氯乙基苯和0.2mol·L－1的HCl，等效平衡為加壓，加壓并不改變該反應(yīng)的平衡，平衡時(shí)，α-氯乙基苯的轉(zhuǎn)化率就是20%，現(xiàn)在在1mol·L－1α-氯乙基苯和1mol·L－1HCl的基礎(chǔ)上又加入了0.1mol·L－1的HCl，可使平衡向左移動，那么α-氯乙基苯（g）的轉(zhuǎn)化率＞20%．故D錯(cuò)誤。