Question

环戊烯（，）是一种重要的有机化工原料，可用环成二烯（，）制备。已知：

反应Ⅰ       

反应Ⅱ    （环戊烷）   

反应Ⅲ           

（1）某温度下，将环戊二烯和HI按物质的量之比1∶2（总物质的量为amol）充入容积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：。

①该反应自发进行的条件是__________。

②下列有关该反应的叙述，不正确的是__________。

A.气体压强不变，说明反应达到平衡状态

B.升高温度，有利于提高环戊烯的产率

C.反应达到平衡时，C₅H₆和HI的转化率相等

D.通入惰性气体，有利于提高环戊二烯的平衡转化率

（2）以为催化剂，如图1为25℃时环戊二烯氢化过程，环戊烯与环戊烷的各组分含量（物质的量含量）随时间（t）的变化。为研究不同温度下催化剂活性，测得不同温度下反应4h时的转化率和选择性数据如图2（其它条件相同）。

①环成二烯氢化制环成烯的最佳反应温度为__________，选择该温度的原因是__________。

②升高温度，环戊二烯转化率提高而环戊烯选择性降低，其原因是__________。

③在图1中画出40℃时环戊烯含量随t变化趋势的曲线。__________

（3）实际生产中，常由双环戊二烯通入水蒸气解聚成环戊二烯：

某温度，加入总压为70kPa的双环成二烯和水蒸气，达到平衡后总压为110kPa，双环戊二烯的转化率为80%，则该反应的平衡常数__________（对于气相反应，用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数，记作）。

Answer

低温 BD 30℃ 该温度下，催化剂的活性好且选择性好 温度升高，反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应速率都加快，但对反应Ⅱ速率的影响大于反应Ⅰ 640

【解析】

(1)反应Ⅰ：

反应Ⅲ：

反应Ⅰ-反应Ⅲ得：，其=。

①该反应的＜0，＜0，当-T·＜0时，反应自发进行，即T很小(低温)时，该反应自发进行，故答案为：低温；

②A．恒容时，正反应是气体压强减小的反应，当气体压强不变，说明反应达到平衡状态，A正确；

B．正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，环戊烯的产率下降，B错误；

C．起始时，环戊二烯和HI按物质的量之比1∶2，则二者转化率之比==1:1，即反应达到平衡时，C5H6和HI的转化率相等，C正确；

D．恒容，通入惰性气体，平衡不发生移动，环戊二烯的平衡转化率不变，D错误；

故答案为：BD；

(2)①由图2可知，30℃时，环戊烯的选择性最大且环戊二烯的转化率较高(催化剂活性好)，所以，30℃是环戊二烯氢化制环戊烯的最佳反应温度，故答案为：30℃；该温度下，催化剂的活性好且选择性好；

②温度升高，反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应速率都加快，但对反应Ⅱ速率的影响大于反应Ⅰ，所以出现升高温度，环戊二烯转化率提高而环戊烯选择性降低，故答案为：温度升高，反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应速率都加快，但对反应Ⅱ速率的影响大于反应Ⅰ；

③40℃时，反应速率加快，环戊烯含量达到较高值的时间缩短，且因环戊烯的选择性降低导致环戊烯含量最大值减小，结合选择性公式可知，40℃，4h时，环戊烯和环戊烷的含量比应为0.6:0.4，所以，40℃时环戊烯含量随t变化趋势的曲线如图所示：，故答案为：；

(3)设双环戊二烯的起始分压为p，水蒸气分压为p0，则到达平衡后双环戊二烯分压减小了0.8p，双环戊二烯的分子式为：C10H12，故，p+p0=70kPa，0.2p+1.6p+p0=1.8p+p0=110kPa，解得：p=50kPa，所以：=640，故答案为：640。