丁二烯是生產(chǎn)合成橡膠的主要原料。一定條件下,2,3-二甲基-1,3-丁二烯(
)與溴單質(zhì)發(fā)生液相加成反應(yīng)(1,2加成和1,4加成),已知溶劑極性越大越容易發(fā)生1,4加成。現(xiàn)體系中同時存在如下反應(yīng):
①
ΔH
1=mkJ?mol
-1②
ΔH
2=nkJ?mol
-1③
ΔH
3由阿倫尼烏斯公式推知,同一反應(yīng)在不同溫度(T)下,反應(yīng)速率常數(shù)(k)與活化能(E
a)的關(guān)系如下:lg
=
(其中R為常數(shù))。已知體系中兩種產(chǎn)物可通過
互相轉(zhuǎn)化,反應(yīng)歷程及能量變化如圖所示:
(1)由反應(yīng)歷程及能量變化圖示判斷,m
>
>
n(填“>”、“=”或“<”),ΔH
3=
-(Ea4+Ea2-Ea1-Ea3)
-(Ea4+Ea2-Ea1-Ea3)
。(用含不同活化能E
a的式子表示)
(2)其他條件不變的情況下,升高反應(yīng)溫度,對反應(yīng)
②
②
(填①或②)的速率提高更有利,分析原因
升高相同的溫度,活化能越大,速率常數(shù)k增大的越多
升高相同的溫度,活化能越大,速率常數(shù)k增大的越多
。
(3)由反應(yīng)歷程及能量變化圖示判斷,產(chǎn)物中
2,3-二甲基-1,4-二溴-2-丁烯
2,3-二甲基-1,4-二溴-2-丁烯
(用系統(tǒng)命名法命名)含量更大,若要提高該產(chǎn)物在平衡體系中的物質(zhì)的量分數(shù),還可采取的措施是
在極性大的溶劑中進行反應(yīng)
在極性大的溶劑中進行反應(yīng)
。
(4)在一定溫度下,向某反應(yīng)容器中加入1.0mol
和一定量的Br
2發(fā)生上述反應(yīng)。測得
的平衡轉(zhuǎn)化率為α,平衡時Br
2為bmol,若以物質(zhì)的量分數(shù)表示的平衡常數(shù)K
x,反應(yīng)③的平衡常數(shù)K
x3=4,則產(chǎn)物
的選擇性百分比為
80%
80%
,開始加入的Br
2為
b+α
b+α
mol,反應(yīng)①的平衡常數(shù)K
x1=
。