Question

【題目】用O2將HCl轉化為Cl2，可提高效益，減少污染，

（1）傳統上該轉化通過如圖所示的催化劑循環實現，

其中，反應①為：2HCl（g） + CuO（s）H2O（g）+CuCl2（g） △H1

反應②生成1molCl2（g）的反應熱為△H2，則總反應的熱化學方程式為___________（反應熱用△H1和△H2表示）。

（2）新型RuO2催化劑對上述HCl轉化為Cl2的總反應具有更好的催化活性，

①實驗測得在一定壓強下，總反應的HCl平衡轉化率隨溫度變化的aHCl—T曲線如圖，則總反應的△H___0（填“＞”、“﹦”或“＜”）；A、B兩點的平衡常數K（A）與K（B）中較大的是_______。

②在上述實驗中若壓縮體積使壓強增大，畫出相應aHCl—T曲線的示意圖，并簡要說明理由______________。

③下列措施中有利于提高aHCl的有___________。

A、增大n（HCl） B、增大n（O2）

C、使用更好的催化劑 D、移去H2O

（3）一定條件下測得反應過程中n（Cl2）的數據如下：

t（min）	0	2.0	4.0	6.0	8.0
n（Cl2）/10-3mol	0	1.8	3.7	5.4	7.2

計算2.0～6.0min內以HCl的物質的量變化表示的反應速率______（以mol·min-1為單位，寫出計算過程）。

（4）Cl2用途廣泛，寫出用Cl2制備漂白粉的化學方程式______________。

Answer 1

【答案】2HCl（g） + 1/2O2（g）H2O（g）+Cl2（g） △H=△H1+△H2 ＜ K（A） 增大壓強，平衡右移，ɑHCl增大，相同溫度下，HCl的平衡轉化率比之前實驗的大 B、D 解：設2.0～6.0min時間內，HCl轉化的物質的量為n，則

2HCl（g） + 1/2O2（g） = H2O（g）+Cl2（g）

2 1

n （5.4-1.8）×10-3mol

解得 n=7.2×10-3mol，所以v（HCl）= 7.2×10-3mol/（6.0-2.0）min==1.8×10-3mol/min 2Cl2+2Ca（OH）2==CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O

【解析】

（1）根據圖像信息，箭頭指向的是生成物可寫出反應②的熱化學方程式：CuCl2（g）+1/2O2（g）CuO（s） +Cl2（g） △H2，則①+②可得總反應；

（2）①根據圖12可知隨著溫度的升高，aHCl減小，說明升高溫度，平衡向逆向移動，則可知逆反應吸熱反應，所以正反應是放熱反應，故△H＜0，同時由于升高溫度，平衡逆移，則生成物減少，溫度是B點大于A點，所以平衡常數K（A） ＞K（B）；②同時由于該總反應是氣體系數減小的反應，所以，壓縮體積使壓強增大，一定溫度下，平衡應正向移動，ɑHCl應較題目實驗狀態下為大，所以可得曲線圖:

；

③A、增大n（HCl），平衡正向移動，但是平衡移動使HCl減少的趨勢小于增加HCl使增大的趨勢，所以HCl的轉化率減小，錯；

B、增大n（O2），反應物的濃度增大，平衡向正向移動，HCl轉化率增大，對；

C、使用更好的催化劑，不能使化學平衡發生移動，實驗HCl的轉化率不變，錯；

D、移去H2O，及減小了生成物的濃度，平衡向正反應方向移動，HCl轉化率增大。

故答案是選項B、D。

（3）題目中給出的是n（Cl2）的數據，要求的是以HCl的物質的量變化表示的反應速率，所以根據方程式進行計算，注意是2.0～6.0min內的速率，單位是mol·min-1：設2.0～6.0min內，HCl轉化的物質的量為n，則：

2HCl（g） + 1/2O2（g）＝H2O（g）+Cl2（g）

2 1

n （5.4-1.8）×10-3mol

解得 n=7.2×10-3mol，所以v（HCl）= 7.2×10-3mol/（6.0-2.0）min==1.8×10-3mol/min

（4）Cl2與石灰乳發生反應制取漂白粉，反應的化學方程式為：2Cl2+2Ca（OH）2＝CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O。