Question

氯化氫和氧氣在一定條件下反應可得到氯氣，現將氯化氫和氧氣混合于一密閉容器中，在一定條件下使之反應，溫度高于100℃，經過5min而達到平衡，經過測定物質的濃度分別為：c（HCl）=0.25mol/L，c（O₂）=0.2mol/L，c（Cl₂）=0.1mol/L．則：
（1）寫出反應的方程式

4HCl+O₂?2Cl₂+2H₂O

；
（2）開始時c（HCl）=

0.45mol/L

，c（O₂）=

0.25mol/L

；
（3）從反應開始到反應平衡時，v（HCl）=

0.04mol/（L．min）

，以HCl、O₂、Cl₂分別表示的反應速率的數值之比為

4：1：2

；
（4）反應后壓強是反應前的

13

14

倍．

Answer 1

分析：（1）根據元素守恒結合題意可知，HCl與氧氣反應生成除生成氯氣外，還生成水；
（2）起始濃度=平衡濃度+濃度變化量，根據方程式計算HCl、O₂的濃度變化量，據此計算解答；
（3）根據v=

△c

△t

計算v（HCl），不同物質表示的速率之比等于其化學計量數之比；
（4）根據反應前后壓強之比等于反應前后混合物總的物質的量濃度之比計算．

解答：解：（1）由題意可知，HCl與氧氣反應生成氯氣，根據元素守恒可知還生成水，反應方程式為：4HCl+O₂?2Cl₂+2H₂O，
故答案為：4HCl+O₂?2Cl₂+2H₂O；
（2）平衡時，c（HCl）=0.25mol/L，c（O₂）=0.2mol/L，c（Cl₂）=0.1mol/L，根據4HCl+O₂?2Cl₂+2H₂O，可知△c（HCl）=2△c（Cl₂）=2×0.1mol/L=0.2mol/L，△c（O₂）=

1

2

△c（Cl₂）=

1

2

×0.1mol/L=0.05mol/L，故HCl的起始濃度=0.25mol/L+0.2mol/L=0.45mol/L，O₂的起始濃度=0.2mol/L+0.05mol/L=0.25mol/L，
故答案為：0.45mol/L；0.25mol/L；
（3）從反應開始到反應平衡時，v（HCl）=

0.2mol/L

5min

=0.04mol/（L．min）；
不同物質表示的速率之比等于其化學計量數之比，故HCl、O₂、Cl₂分別表示的反應速率的數值之比為4：1：2，
故答案為：0.04mol/（L．min）；4：1：2；
（4）根據4HCl+O₂?2Cl₂+2H₂O，可知△c（H₂O）=△c（Cl₂）=0.1mol/L，反應后混合氣體總濃度為0.25mol/L+0.2mol/L+0.1mol/L+0.1mol/L=0.65mol/L，反應前，氯化氫與氧氣總濃度為0.45mol/L+0.25mol/L=0.7mol/L，故反應后壓強是反應前的

0.65mol/L

0.7mol/L

=

13

14

倍，
故答案為：

13

14

．

點評：本題考查化學反應速率的有關計算等，注意對速率公式的理解與靈活運用，難度不大．