Question

用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HC1。利用反應A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應A: 4HCl+O2 2Cl2+2H2O。

（1）已知：i 反應A中， 4mol HCI被氧化，放出115.6kJ的熱量。

ii

①H2O的電子式是_______________.

②反應A的熱化學方程式是____________________________________________________。

③斷開1 mol H—O 鍵與斷開 1 mol H—Cl 鍵所需能量相差約為__________kJ，H2O中H—O 鍵比HCl中H—Cl鍵（填“強”或“弱”）_______________。

（2）對于反應A，下圖是4種投料比[n（HCl）：n（O2），

分別為1：1、2：1、4：1、6：1]下，反應溫度對HCl平衡轉化率影響的曲線。

①曲線b對應的投料比是__________。

②當曲線b、c、d對應的投料比達到相同的HCl平衡轉化率時，對應的反應溫度高低與投料比多少的關系是______________________________。

③投料比為2:1、溫度為400℃時，平衡混合氣中Cl2的物質的量分數(shù)__________。

 

Answer 1

（1）①H：O：H ②4HCl(g)+O2(g) 2Cl2+2H2O(g) △H=-115.6kJ/mul ③32或31.9kJ 強

（2）①4：1 ②投料比越小時對應的溫度越低 ③30.8%

【解析】

試題解析：（1）①水是含有極性鍵的共價化合物，所以電子式是H2O的電子式是。②4mol HCI被氧化，放出115.6kJ的熱量，所以該反應的熱化學方程式是4HCl＋O2 2Cl2＋2H2O △H=-115.6kJ/mul； ③1 mol H—O 與1 mol H—Cl的鍵能分別是設為x和y。因為反應熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出的能量的差值，所以有4x＋498kJ/mol－2×243KJ/mol－2×2×y＝－115.6kJ/mol，解得x－y＝32 kJ/mol，所以H2O中H—O 鍵比HCl中H—Cl鍵強。（2）①氧氣的物質的量越多，則氯化氫的轉化率越高，即n(HCl)：n(O2)的比值越小，氯化氫的轉化率越高，所以投料比分別為1：1、2：1、4：1、6：1時氯化氫的轉化率一次降低，曲線b對應的投料比是4:1；②根據(jù)曲線可知，投料比越小時對應的溫度越低。③根據(jù)曲線可知投料比為2:1、溫度為400℃時，氯化氫的平衡轉化率是80% ，

4HCl＋O2 2Cl2＋2H2O

起始量（mol） 2 1 0 0

轉化量（mol） 1.6 0.4 0.8 0.8

平衡量（mol） 0.4 0.6 0.8 0.8

所以平衡混合氣中Cl2的物質的量分數(shù)是。

考點：熱化學方程式、外界條件對平衡狀態(tài)的影響以及可逆反應的有關計算