【题目】研究1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1∶1加成时的反应:
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文献:Ⅰ.一般情况,在相同条件下,化学反应的活化能(E)越大,化学反应速率越小。
Ⅱ.1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1∶1加成时的反应过程和能量变化的示意图如下:
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(1)已知:
ΔH1=-a(a>0) kJ·mol1 ;
ΔH2=+c(c>0) kJ·mol1
①稳定性:A ______ B(填“>”、“=”或“<”)。
②气态1,3-丁二烯和液态Br2以物质的量之比为1∶1加成生成液态B的热化学方程式是______。
(2)探究1,2-加成和1,4-加成的影响因素。
实验1 将1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比1∶1加成,不同温度,相同时间内测定A和B在产物中的含量,低温时产物以A为主,较高温时以B为主。
实验2 加热实验1中低温时的反应产物,A的含量减少,B的含量增大。
实验3 在实验1的基础上,充分延长反应时间,无论是低温还是高温,产物中B的含量均增大。
①结合反应过程和能量变化的示意图,解释实验1中低温时产物以A为主的原因:______。
②说明实验2中,升高温度,A转化为B经历的物质转化过程:______。
③综上所述,有利于1,4加成的措施是__________________。
【答案】<
ΔH=-(a+c) kJ·mol1 从图中可知,生成A的活化能比生成B的小,化学反应速率快,所以低温时,产物以A为主 ②升高温度,A生成中间体C,中间体C生成B 升高温度、延长反应时间
【解析】
(1)①根据
ΔH2=+c(c>0) kJ·mol1是吸热反应分析解答;
②结合已知反应,根据盖斯定律书写热化学方程式;
(2)①从图中可知,生成A的活化能比生成B的小,化学反应速率快;
②根据反应过程和能量变化的示意图分析判断;
③根据实验1、实验3分析判断。
(1)①根据
ΔH2=+c(c>0) kJ·mol1是吸热反应,即反应物的总能量低于生成物的总能量,则B的能量低于A的能量,物质能量越低越稳定,则稳定性:A<B;
②已知:反应Ⅰ:
ΔH1=-a(a>0) kJ·mol1
反应Ⅱ:
ΔH2=+c(c>0) kJ·mol1
由盖斯定律:反应Ⅰ-反应Ⅱ可得
ΔH=-(a+c) kJ·mol1;
(2)①从图中可知,生成A的活化能比生成B的小,化学反应速率快,所以低温时,产物以A为主;
②升高温度,A生成中间体C,中间体C生成B;
③根据实验1,较高温时以B为主,主要发生1,4加成;根据实验3,充分延长反应时间,无论是低温还是高温,产物中B的含量均增大,主要发生1,4加成,则综上所述,有利于1,4加成的措施是升高温度、延长反应时间。