10. 甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯 $( \mathrm { C } _ { 3 } \mathrm { H } _ { 6 } )$ 的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题：
（1）已知如下热化学方程式：
$$ \mathrm{CH} _ {4} (\mathrm{g}) + \mathrm{Br} _ {2} (\mathrm{g}) = \mathrm{CH} _ {3} \mathrm{Br} (\mathrm{g}) + \mathrm{HBr} (\mathrm{g}) \quad \Delta \mathrm{H} _ {1} = - 2 9 \mathrm{kJ} \cdot \mathrm{mol} ^ {- 1} $$
$$ 3 \mathrm{CH} _ {3} \mathrm{Br} (\mathrm{g}) = \mathrm{C} _ {3} \mathrm{H} _ {6} (\mathrm{g}) + 3 \mathrm{HBr} (\mathrm{g}) \quad \Delta \mathrm{H} _ {2} = + 2 0 \mathrm{kJ} \cdot \mathrm{mol} ^ {- 1} $$
计算反应 $3 \mathrm { C H } _ { 4 } ( \mathbf { g } ) + 3 \mathrm { B r } _ { 2 } ( \mathbf { g } ) { = } \mathrm { C } _ { 3 } \mathrm { H } _ { 6 } ( \mathbf { g } ) +$ +6HBr(g) 的 ΔH= \_\_\_\_\_ <sub>kJ</sub> $\cdot \mathrm { m o l } ^ { - 1 }$
② $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 与 $\mathrm { B r } _ { 2 }$ 反应生成 $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { B r }$ ，部分 $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { B r }$ 会进一步溴化。将8mmol $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 和8mmol $\mathrm { B r } _ { 2 }$ 。通入密闭容器，平衡时， $\mathrm { n } \big ( \mathrm { C H } _ { 4 } \big )$ $\mathrm { \Omega } _ { \mathrm { n } } \mathrm { ( C H } _ { 3 } \mathrm { B r ) }$ 与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有 $\mathrm { C H } _ { 4 }$ $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { B r }$ 和 $\mathrm { C H } _ { 2 } \mathrm { B r } _ { 2 } )$ 。
(i)图中 $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { B r }$ 的曲线是\_\_\_\_\_(填 $^ { 6 6 } \mathrm { a } ^ { \prime \prime }$ 或“b”)。
(ii) $5 6 0 \mathrm { { } ^ { \circ } C }$ $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 的转化 ${ \mathfrak { a } } =$ \_\_\_\_\_， n(HBr)= \_\_\_\_\_ mmol 。
(iii) $5 6 0 \mathrm { { } ^ { \circ } C }$ 时，反应 $\mathrm { C H _ { 3 } B r ( g ) } { \cdot } \mathrm { B r _ { 2 } ( g ) } { = } \mathrm { C H _ { 2 } B r _ { 2 } ( g ) } { \cdot } \mathrm { H B r ( g ) }$ 的平衡常数K=\_\_
（3）少量 $\mathrm { I } _ { 2 }$ 可提高生成 $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { B r }$ 的选择性。 $5 0 0 \mathrm { { } ^ { \circ } C }$ 时，分别在有 $\boldsymbol { \mathrm { I } } _ { 2 }$ 和无 $\boldsymbol { \mathrm { I } } _ { 2 }$ 的条件下，将 $\mathrm { 8 m m o l } \mathrm { C H } _ { 4 }$ 和8mmol $\mathrm { B r } _ { 2 }$ ，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见下图。
(i)在11\~19s 之间，有 $\mathrm { I } _ { 2 }$ 和无 $\mathrm { I } _ { 2 }$ 时 $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { B r }$ 的生成速率之比 $\frac { \mathrm { v } \left( \mathcal { \hat { H } } \mathrm { I } _ { 2 } \right) } { \mathrm { v } \left( \mathcal { \hat { L } } \mathrm { I } _ { 2 } \right) } =$
(ii)从图中找出 $\mathrm { I } _ { 2 }$ 提高了 $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { B r }$ 选择性的证据：
(ⅲ)研究表明， $\mathrm { I } _ { 2 }$ 参与反应的可能机理如下：
① $\mathrm { I } _ { 2 } ( \mathbf { g } ) { = } { \cdot } \mathrm { I } ( \mathbf { g } ) { + } { \cdot } \mathrm { I } ( \mathbf { g } )$
② $\cdot \mathrm { I ( g ) } { + } \mathrm { C H _ { 2 } B r _ { 2 } ( g ) } { = } \mathrm { I B r ( g ) } { + } \cdot \mathrm { C H _ { 2 } B r ( g ) }$
③ $\cdot \mathrm { C H _ { 2 } B r ( g ) } { \cdot } \mathrm { H B r ( g ) } { = } \mathrm { C H _ { 3 } B r ( g ) } { + } \cdot \mathrm { B r ( g ) }$
④ $\mathbf { \cdot B r ( g ) } { + } \mathrm { C H } _ { 4 } ( \mathbf { g } ) { = } \mathrm { H B r ( g ) } { + } \mathbf { \cdot C H } _ { 3 } ( \mathbf { g } )$
⑤ $\cdot \mathrm { C H } _ { 3 } ( \mathrm { g } ) { + } \mathrm { I B r } ( \mathrm { g } ) { = } \mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { B r } ( \mathrm { g } ) { + } \cdot \mathrm { I } ( \mathrm { g } )$
⑥ $\cdot \mathrm { I } ( \mathbf { g } ) { + } \cdot \mathrm { I } ( \mathbf { g } ) { = } \mathrm { I } _ { 2 } ( \mathbf { g } )$
根据上述机理，分析 $\mathrm { I } _ { 2 }$ 提高 $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { B r }$ 选择性的原因：【答案】（1）-67 （2） ①. a ②. 80% ③. 7.8 ④. 10.92
> （3） ①. $\frac { 3 } { 2 }$ (或 3：2) ②. 5s 以后有 $\mathrm { I } _ { 2 }$ 催化的 $\mathrm { C H } _ { 2 } \mathrm { B r } _ { 2 }$ 的含量逐渐降低，有 $\mathrm { I } _ { 2 }$ 催化的 $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { B r }$ 的含量陡然上升 ③. I<sub>2</sub>的投入消耗了部分 $\mathrm { C H } _ { 2 } \mathrm { B r } _ { 2 }$ ，使得消耗的 $\mathrm { C H } _ { 2 } \mathrm { B r } _ { 2 }$ 发生反应生成了 $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { B r }$
见解析