为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4，以减少其对臭氧层的破坏．化学家研究在催化条件下，通过下列反应，使CCl4转化为重要的化工原料氯仿（CHCl3）．CCl4+H2⇌CHCl3+HCl△H=QKJ•mol-1．已知C

Question

为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl₄，以减少其对臭氧层的破坏．化学家研究在催化条件下，通过下列反应，使CCl₄转化为重要的化工原料氯仿（CHCl₃）．CCl₄+H₂⇌CHCl₃+HCl△H=QKJ•mol^-1．已知CCl₄的沸点为77℃，CHCl₃的沸点为61.2℃．在密闭容器中，该反应达到平衡后，测得如下数据（不考虑副反应）

实验序号	温度℃	初始CCl4浓度mol/L	初始H2浓度mol/L	CCl4的平衡转化率
1	110	0.8	1.2	A
2	110	1	1	50%
3	120	1	1	B

（1）110℃时平衡常数___
（2）实验1中，CCl₄的转化率A为___，平衡时c（CHCl₃）=___
（3）实验2中，10小时后达到平衡，H₂的平均反应速率为___
在此实验的平衡体系中，再加入1.0molCCl₄和0.5molHCl，平衡将___移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）；
（4）实验3中，B的值___
①等于50%     ②大于50%       ③小于50%      ④无法判断
（5）能判断该反应已达到化学平衡状态的依据是___
A．容器中压强不变
B．反应热△H不变
C．v_正（H₂）=v_逆（HCl）
D．混合气体的密度保持不变．

Answer 1

（1）实验2中，10h后达到平衡，CCl₄的转化率为50%，
             CCl₄（g）+H₂（g）⇌CHCl₃（g）+HCl（g），
起始（mol/L ） 1       1        0          0
反应（mol/L ） 0.5     0.5      0.5        0.5
平衡（mol/L） 0.5     0.5       0.5       0.5 
则平衡常数为(0.5×0.5)/(0.5×0.5)=1，
故答案为：1；
（2）实验1中，设四氯化碳转化的浓度为a
              CCl₄（g）+H₂（g）⇌CHCl₃（g）+HCl（g），
起始（mol/L ） 0.8       1.2     0         0
反应（mol/L ） a         a       a         a 
平衡（mol/L） 0.8-a      1.2-a    a         a
则平衡常数为(a×a)/((0.8-a)(1.2-a))=1，所以a=0.48mol/L，则CCl₄的转化率为(0.48)/(0.8)×100%=60%，
故答案为：60%；0.48mol/L；
（3）实验2中，10h后达到平衡，CCl₄的转化率为50%
              CCl₄（g）+H₂（g）⇌CHCl₃（g）+HCl（g），
起始（mol/L ） 1         1       0          0
反应（mol/L ） 0.5       0.5    0.5        0.5
平衡（mol/L） 0.5        0.5    0.5        0.5 
则H₂的平均反应速率=(0.5mol/L)/(10h)=0.05mol/（L•h）；
在此实验的平衡体系中，再加入1.0molCCl₄和0.5molHCl，则会导致([CHCl3][HCl])/([H2][CCl4])减小，小于1，则平衡正向进行，
故答案为：0.05mol/（L•h）；  向正反应方向；
（4）CCl₄+H₂⇌CHCl₃+HCl 此反应能自发进行，伴随有副反应，会生成CH₂Cl₂、CH₃Cl和CH₄等．已知CCl₄的沸点为 77℃，CHCl₃的沸点为 61.2℃．反应是熵增加的反应，可知△H-T•△S<0，则反应是放热反应；所以温度120°C降低到 100°C，平衡正向进行，CCl₄转化率大于50%；
故答案为：②； 
（5）A．两边的计量数相等，容器中压强始终不变，故A错误；
B．反应热△H不变，说明消耗量与生成量相等，达平衡状态，故B正确；
C．v_正（H₂）=v_逆（H₂）=v_逆（HCl），故C正确；
D．混合气体的密度保持一直不变，故D错误；
故答案为：BC．