溴代烷的制备,分“氧化”和“溴化”两个过程,回答下列问题。
(1)氧化过程:HBr(g)与O2(g)在合适温度下制备Br2(g)。
已知:T℃时,相关物质的相对能量如下表所示:
物质 | HBr(g) | O2(g) | H2O(g) | Br2(g) |
相对能量/kJ⋅mol-1 | x | y | z | w |
C
C
(填标号)。A.Q=0.6(2z+2w-4x-y)
B.Q<0.6(2z+2w-4x-y)
C.Q<0.6(4x+y-2z-2w)
D.0.6(4x+y-2z-2w)<Q<4x+y-2z-2w
(2)溴化过程:在T℃下,向10V0L容器中投入初始浓度均为0.1mol⋅L-1的Br2(g)和CH4(g),发生反应:Br2(g)+CH4(g)⇌CH3Br(g)+HBr(g)。保持温度不变,压缩容器体积,分别测得不同容积下CH3Br(g)的平衡浓度如下表:
容器体积V/L | 10V0 | 3V0 | V0 |
c(CH3Br)/mol⋅L-1 | m | 0.09 | 0.25 |
0.027
0.027
;容器体积缩小到V0L时,平衡 逆向
逆向
移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。T℃时,此反应在容积为10V0L和V0L时化学平衡常数分别为K1、K2,则K1大于
大于
K2(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)新工艺可将甲烃、HBr和O2混合,直接催化“氧化溴化”:2CH4(g)+2HBr(g)+O2(g)⇌2CH3Br(g)+2H2O(g)ΔH<0。反应起始物料n(CH4)、n(HBr)、n(O2)分别为2mol、2mol、1mol时,在不同条件下达到平衡,设体系中CH3Br的物质的量分数为x(CH3Br),在T为500℃下的x(CH3Br)~p、在p为3×105Pa下的x(CH3Br)~T如图所示:

①图中a点对应的反应条件为
3×105Pa
3×105Pa
,此时用各物质平衡分压表示的平衡常数Kp=(
2
×
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
2
×
(
2
×
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
(
2
-
2
×
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
2
×
(
2
-
2
×
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
2
×
(
1
-
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
(
2
×
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
2
×
(
2
×
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
(
2
-
2
×
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
2
×
(
2
-
2
×
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
2
×
(
1
-
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
②b点对应的甲烷转化率α(CH4)=
65.2%
65.2%
(保留三位有效数字)。【考点】化学平衡的计算.
【答案】C;0.027;逆向;大于;3×105Pa;;65.2%
(
2
×
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
2
×
(
2
×
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
(
2
-
2
×
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
2
×
(
2
-
2
×
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
2
×
(
1
-
15
23
100
23
×
3
×
1
0
5
)
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/23 12:26:7组卷:68引用:1难度:0.6
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
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C.增大压强
D.加入合适的催化剂
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