Question

二烯烃与溴反应制备多卤代物，反应的区域选择性在有机合成中具有重要意义。1，3–丁二烯(g) (CH₂=CH—CH=CH₂)和Br₂(g)反应原理如下：

①CH₂=CH-CH=CH₂(g)+Br₂(g)→(g)    △H₁=akJ·mol^-1

②CH₂=CH-CH=CH₂(g)+Br₂(g)→ (g)    △H₂=bkJ·mol^-1

③ (g)⇌ (g) △H₃

回答下列问题：

(1)△H₃=_____________。

(2)1，3-丁二烯和Br₂反应的能量随反应过程的变化关系如图所示：

1，3-丁二烯和Br₂反应会生成两种产物，一种称为动力学产物，由速率更快的反应生成；一种称为热力学产物，由产物更加稳定的反应生成。则动力学产物结构简式为_________

(3)T℃时在2L刚性密闭容器中充入1，3-丁二烯(g)(CH₂=CH-CH=CH₂)和Br₂(g)各2mol，发生反应。1，3-丁二烯及产物的物质的量分数随时间的变化如下表：

时间(min)	0	10	20	30	40
1，3-丁二烯	100%	72%	0%	0%	0%
1，2加成产物	0%	26%	10%	4%	4%
1，4加成产物	0%	2%	90%	96%	96%

在0 ~20min内，反应体系中1，4-加成产物的平均反应速率v（1，4加成产物）=_______。

(4)对于反应③，若要提高1，4-加成产物 ()平衡体系中的物质量分数，可以采取的措施有_____

A．适当升高温度      B．使用合适的催化剂

C．增大体系的压强     D．将1，4加成产物及时从体系分离

(5)反应 1，3-丁二烯二聚体的解聚为可逆反应：

(g)2(g)    △H>0

在一定条件下，C₄H₆和C₈H₁₂的消耗速率与各自分压有如下关系：v(C₈H₁₂)=k₁·p(C₈H₁₂)，v(C₄H₆)=k₂·p²(C₄H₆)。相应的速率与其分压关系如图所示，一定温度下k₁、k₂与平衡常数K_p(压力平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k₁=_____；在图中标出点(A、B、C、D)中，能表示反应达到平衡状态的点是______ ，理由是________。

Answer

(b-a) kJ · mol-1 0.045mol·L-1·min-1 D k2·Kp B、D 达平衡时，C4H6的消耗速率是C8H12消耗速率的二倍，即v（C4H6） =2v（C8H12）

【解析】

(1)根据盖斯定律，②-①即可得到： (g)⇌(g)；

(2)根据图像分析可知，相同条件下，由活性中间体C生成产物A的活化能小，速率更快；

(3)根据，计算速率；

(4)根据图像可知， (g)⇌ (g)，反应的正反应为放热反应；

(5)根据，表达k1即可。

(1)根据盖斯定律，②-①得到： (g)⇌(g)，则△H3=(b-a) kJ · mol-1，故答案为：(b-a) kJ · mol-1；

(2)根据图像分析可知，相同条件下，由活性中间体C生成产物A的活化能小，速率更快，则动力学产物结构简式为：，故答案为：；

(3) 在0 ~20min内，反应体系中1，4-加成产物的物质的量分数，1，4-加成产物的物质的量，则v（1，4-加成产物）=，故答案为：；

(4)A． (g)⇌ (g)，反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，1，4-加成产物的物质量分数减小，A错误；

B．使用合适的催化剂，不影响平衡移动，1，4－加成产物的物质量分数不变，B错误；

C．该反应反应前后气体分子数不变，增大体系的压强，不影响平衡移动，1，4－加成产物的物质量分数不变，C错误；

D．将1，4－加成产物及时从体系分离，反应正向移动，1，4-加成产物的物质量分数增大，D正确；故答案为：D；

(5)，则；达到平衡时，v（C4H6） =2v（C8H12），则表示反应达到平衡状态的点是B、D，故答案为：；B、D；达平衡时，C4H6的消耗速率是C8H12消耗速率的二倍，即v（C4H6） =2v（C8H12）。