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12，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）。

Answer 1

【答案】

（1）2HCl(g）+1/2O2(g）H2O(g）+Cl2(g）△H=△H1+△H2

（2）①＜；K(A）；②；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；③BD

（3）1.8×10-3mol/min

【解析】

試題分析：（1）根據圖象信息，箭頭指向的是生成物可寫出反應②的熱化學方程式：CuCl2(g）+O2(g） CuO(s）+Cl2(g）△H2，則①+②可得總反應2HCl(g）+O2(g） H2O(g）+Cl2(g），△H=△H1+△H2，故答案為：2HCl(g）+O2(g） H2O(g）+Cl2(g），△H=(△H1+△H2）kJ/mol；

（2）①根據圖1、2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）；故答案為：＜；K(A）；

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：；故答案為：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；

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，故A錯誤；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，故B正確；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，故C錯誤；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D正確；故答案為：BD；

（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molmin-1：設2.0～6.0min內，HCl轉化的物質的量為n，則：

2HCl(g）+O2(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）=═1.8×10-3mol/min，故答案為：1.8×10-3mol/min；