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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此反应自伴随有副
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(CHCl3).CCl4+H2⇌CHCl3+HCl
此反应自伴随有副反应,会生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4等.已知CCl4的沸点为77℃,CHCl3的沸点为61.2℃.
(1)在密闭容器中,该反应达到平衡后,测得如下数据(假设不考虑副反应).
实验 序号 | 温度℃ | 初始CCl4浓度 (mol•L-1) | 初始H2浓度(mol•L-1) | CCl4的平衡转化率 |
1 | 110 | 0.8 | 1.2 | A |
2 | 110 | 1 | 1 | 50% |
3 | 100 | 1 | 1 | B |
c(CHCl3)×c(HCl) |
c(CCl4)×c(H2) |
c(CHCl3)×c(HCl) |
c(CCl4)×c(H2) |
②实验l中,CCl4的转化率A______50%(填“大于”、“小于”或“等于”).
③实验2中,10h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0.5mol CCl4和1.0mol HCl,平衡将向______方向移动.
④实验3中,B的值______(选填序号).
A.等于50% B.大于50%
C.小于50% D.从本题资料,无法判断
(2)120℃,在相同条件的密闭容器中,分别进行H2的初始浓度为2mol•L一1和4mol•L-1的实验,测得反应消耗CCl4的百分率(x%)和生成物中CHCl3,的百分含量(y%)随时间(t)的变化关系如图(图中实线是消耗CCl4的百分率变化曲线,虚线是产物中CHCl3的百分含量变化曲线).
①在图中的四条线中,表示H2起始浓度为2mol•L一1实验的消耗CCl4的百分率变化曲线是______(选填序号).
②根据上图曲线,氢气的起始浓度为______mol•L一1时,有利于提高CCl4的平衡转化率和产物中CHCl3的百分含量.你判断的依据是______.
▼优质解答
答案和解析
(1)①因CCl4的沸点为77℃,CHCl3的沸点为61.2℃,所以在110℃或100℃反应时各物质均为气态,其平衡常数K=c(CHCl3)×c(HCl)c(CCl4)×c(H2);110℃时,实验2中,10h后达到平衡,CCl4的转化率为50%,平衡时氢气的浓度...
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