Question

【題目】氯氣用途廣泛，但在使用時(shí)，一般會(huì)產(chǎn)生氯化氫。工業(yè)上可用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，以提高效益，減少污染。反應(yīng)為：O2(g)+4HCl(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)

完成下列填空：

（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)得P0壓強(qiáng)下，HCl平衡轉(zhuǎn)化率α（HCl）隨反應(yīng)溫度T的變化如圖1所示，則正反應(yīng)是____________反應(yīng)（填“吸熱”或者“放熱”）。

（2）該反應(yīng)在P0、320°C條件下進(jìn)行，達(dá)平衡狀態(tài)A時(shí)，測(cè)得容器內(nèi)n(Cl2)=7.2×10-3mol，則此時(shí)容器中的n(HCl) =_____________mol。

（3）對(duì)該反應(yīng)達(dá)到平衡后，以下分析正確的是____________________（選填編號(hào)）。

a．增加n（HCl），對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大

b．體積不變加入稀有氣體，對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大

c．壓強(qiáng)不變加入稀有氣體，對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大

d．如果平衡常數(shù)K值增大，對(duì)逆反應(yīng)的速率影響更大

（4）氯元素能形成多種離子．在水溶液中1molCl-、1mol ClOx-（x=1，2，3，4）能量的相對(duì)大小如圖2所示，寫出B→A+C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式（用離子符號(hào)表示）____________________；若有1.5molB發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子______mol。

Answer 1

【答案】 放熱 2.54×10-3 ad 3ClO—(aq) = ClO3—(aq) + 2Cl—(aq) ΔH= －117 kJ·mol-1 2

【解析】（1）、O2(g)+4HCl(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)的平衡常數(shù)k= ；升高溫度平衡向吸熱的方向移動(dòng)，根據(jù)圖知，溫度升高，氯化氫的轉(zhuǎn)化率下降，即平衡逆向移動(dòng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，

故答案為：放熱。

（2）、設(shè)反應(yīng)中氯化氫的起始的物質(zhì)的量為amol，反應(yīng)在P0、320°C條件下進(jìn)行，達(dá)平衡狀態(tài)A時(shí)，氯化氫的轉(zhuǎn)化率為85%，即有85%amol的氯化氫反應(yīng)生成氯氣的物質(zhì)的量為

0.5×85%×amol=7.2×10-3mol，所以a=1.69×10-2，所以平衡時(shí)容器中的n（HCl）=15%×amol=2.54×10-3mol，故答案為：2.54×10-3。

（3）、a．增加n（HCl），平衡正向移動(dòng)，即對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，故a正確；

b．體積不變加入稀有氣體，各物質(zhì)的濃度不變，所以平衡不移動(dòng)，正逆反應(yīng)速率不變，故b錯(cuò)誤；

c．壓強(qiáng)不變加入稀有氣體，則體積變大，相當(dāng)于對(duì)原平衡體系減壓，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)的反應(yīng)速率下降得更多，故c錯(cuò)誤；

d．如果平衡常數(shù)K值增大，即平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)的速率，由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以要降低溫度，所以逆反應(yīng)速率下降得要比正反應(yīng)速率多，故d正確；故選ad；

（4）、B→A+C，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得該反應(yīng)方程式為3ClO-=ClO3-+2Cl-，反應(yīng)熱=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-117kJ/mol，所以該熱化學(xué)反應(yīng)方程式為3ClO-（aq）=ClO3-（aq）+2Cl-（aq）△H=-117kJ/mol，根據(jù)方程式可知，每當(dāng)有3mol的ClO-反應(yīng)，可轉(zhuǎn)移電子4mol，所以若有1.5molClO-發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子為2mol

故答案為：3ClO-（aq）=ClO3-（aq）+2Cl-（aq）△H=-117 kJ·mol-1；2。