Question

（10分）為妥善處理氯甲烷生產(chǎn)企業(yè)的副產(chǎn)物CCl₄，以減少其對臭氧層的破壞。化學(xué)家研究在催化條件下，通過下列反應(yīng)，使CCl₄轉(zhuǎn)化為重要的化工原料氯仿（CHCl₃）。CCl₄+H₂ CHCl₃+ HCl，此反應(yīng)伴有副反應(yīng)，會(huì)生成CH₂Cl₂、CH₃Cl和CH₄等。已知CCl₄的沸點(diǎn)為77⁰C，CHCl₃的沸點(diǎn)為61.2⁰C。在密閉容器中，該反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得如下數(shù)據(jù)（假設(shè)不考慮副反應(yīng)）

實(shí)驗(yàn)序號	溫度0C	初始CCl4濃度mol/L	初始H2濃度mol/L	CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率
1	110	0.8	1.2	A
2	110	1	1	50%
3	120	1	1	B

（1）110⁰C時(shí)平衡常數(shù)：            
（2）實(shí)驗(yàn)1中，CCl₄的轉(zhuǎn)化率A為：       
（3）實(shí)驗(yàn)2中，10小時(shí)后達(dá)到平衡，H₂的平均反應(yīng)速率為：          。在此實(shí)驗(yàn)的平衡體系中，再加入1.0molCCl₄和0.5molHCl，平衡將向   反應(yīng)方向移動(dòng)（填“正”、“逆”或“不移動(dòng)”）；
（4）實(shí)驗(yàn)3中，B的值     
①等于50%    ②大于50%      ③小于50%     ④無法判斷

Answer 1

（每空2分，共10分）（1）1；（2）60%；（3）0.05mol /(L?h)、正；（4）④

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，110℃平衡時(shí)生成物的濃度都是0.5mol/L，而反應(yīng)物的濃度也都是0.5mol/L，所以該溫度下的平衡常數(shù)為。
（2）設(shè)轉(zhuǎn)化率是x，則生成物CHCl₃、 HCl都是0.8xmol/L，消耗氫氣也是0.8xmol/L，所以剩余CCl₄和氫氣分別是（0.8－0.8x）mol/L、（1.2－0.8x）mol/L.因此根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可知，解得x＝0.6，即轉(zhuǎn)化率是60％。
（3）消耗氫氣是0.5mol/L，所以氫氣反應(yīng)速率是0.5mol/L÷10h＝0.05mol /(L?h)。在加入的瞬間有＜1，所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)。
（4）由于反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)無法確定，因此無法判斷平衡移動(dòng)方向，答案選④。