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下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αHCl—T（HCl的轉化率與溫度的關系）曲線如右圖，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αHCl—T曲線__________，（在圖中畫出）并簡要說明理由______________________。

③一定溫度下，若該反應在某恒容容器中進行，下列能說明該反應已經達到化學平衡的是_________________________。

A、體系的壓強不再改變

B、各反應物和生成物的濃度相等

C、混合氣體的密度不再改變

D、混合氣體的平均摩爾質量不再改變

（3）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。 A D 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

【解析】（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）+1/2O2（g）CuO（s）+Cl2（g）△H2，則①+②可得總反應2HCl（g）+1/2O2（g）H2O（g）+Cl2（g），△H=△H1+△H2；（2）①根據圖1、2可知隨著溫度的升高，αHCl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（見答案）；③A、正反應體積減小，體系的壓強不再改變說明達到平衡狀態，A正確；B、各反應物和生成物的濃度相等不能說明正逆反應速率相等，不一定處于平衡狀態，B錯誤；C、混合氣體的密度是混合氣體的質量和容器容積的比值，二者均是不變的，則混合氣體的密度不再改變不能說明反應達到平衡狀態，C錯誤；D、混合氣的平均相對分子質量是混合氣的質量和混合氣的總的物質的量的比值，質量不變，但物質的量是變化的，所以混合氣體的平均摩爾質量不再改變可以說明，D正確，答案選AD。（3）Cl2與石灰乳反應制備漂白粉的化學方程式為2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。