Question

1，2一二氯丙烷（CH₂ClCHClCH₃）是一种重要的化工原料，工业上可用丙烯加成法制备，主要副产物为3一氯丙烯（CH₂=CHCH₂Cl），反应原理为：

i .CH₂ =CHCH₃（g） +C1₂（g）⇌CH₂ClCHClCH₃（g） △H₁=-134kJ•mol^-1

ii . CH₂ =CHCH₃（g） +C1₂（g）⇌CH₂= CHCH₂Cl（g） +HCl（g） △H₂ =-102kJ•mol^-1

请回答下列问题：

（1）已知：CH₂ =CHCH₂Cl （g） + HCl （ g）⇌CH₂ClCHClCH₃（g）的正反应的活化能Ea_（正）为132 kJ•mol^-1，则逆反应的活化能Ea_（逆）为__________ kJ•mol^-1 。

（2）某研究小组向密闭容器中充入一定量的C1₂（g）和CH₂ =CHCH₃ （ g），分别在 A、B两种不同催化剂作用下发生反应，一段时间后测得CH₂ClCHClCH₃的产率与温度的关系如图1所示。

①下列说法正确的是______（填代号）。

a .使用催化剂A、B的最佳温度：A <B

b .p、m点分别是对应温度下CH₂ClCHClCH₃的平衡产率

c. 使用催化剂降低了反应的活化能和焓变

d. 温度不变，增大压强可使CH₂ClCHClCH₃的产率提高

②在250℃以后，A曲线中产率下降的原因可能是________（写出两条）。

（3）T℃时使用选择性更高的催化剂，在恒容密闭容器内充入等物质的量的C1₂ （ g） 和CH₂=CHCH₃ （g）进行反应i，测得容器各组分的分压强（p_分=p_总×体积分数）随时间的变化关系如图2所示，回答下列问题：

①若用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即υ= ，则t₁~t₂时间段内平均反应速率υ（CH₂=CHCH₃）= _______ kPa•min^-1（用相关字母表示）；平衡时CH₂ClCHClCH₃的体积分数________。

②反应的平衡常数K_P=_____________（用平衡分压代替平衡浓度，相关字母表示结果）。

（4）如图3是在酸性电解质溶液中，用惰性电极将CO₂转化为低碳烯烃的电化学装置，回答下列问题：

①太阳能电池的负极是 __________（填“a”或“b”）。

②生成丙烯的电极反应式是____________。

③相同时间内，相同条件下，消耗的CO₂与生成的O₂ 的体积之比为_________。

Answer

164 ad 放热反应温度升高平衡逆移、催化剂失去活性 60％ a 3CO2 + 18H+ +18e- → CH3CH=CH2 + 6H2O 2 ：3

【解析】

（1）利用盖斯定律、结合活化能计算；

（2）根据图象，结合外界条件对化学平衡移动的影响分析作答；

（3）结合图象，起始、转化、平衡之间的关系分析计算；

（4）根据电解原理分析计算；

（1）i .CH2 =CHCH3（g） +C12（g）⇌CH2ClCHClCH3（g） △H1=-134kJ·mol-1

ii . CH2 =CHCH3（g） +C12（g）⇌CH2=CHCH2Cl（g） +HCl（g） △H2 =-102kJ·mol-1

根据盖斯定律，将i-ii得CH2=CHCH2Cl（g） +HCl（g）⇌ CH2ClCHClCH3（g）∆H=-134kJ·mol-1-（-102kJ·mol-1）=-32kJ/mol；CH2 =CHCH2Cl （g） + HCl （ g）⇌CH2ClCHClCH3（g）的正反应的活化能Ea（正）为132 kJ•mol-1，则逆反应的活化能Ea（逆）为132kJ/mol+32kJ/mol=164kJ/mol。

（2）①a.根据图象，使用A催化剂250℃时CH2ClCHClCH3的产率最大，使用B催化剂450℃时CH2ClCHClCH3的产率最大，使用催化剂A、B的最佳温度：A