Question

【题目】（1）用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：

已知：i. 反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量。

ii.

①HCl的电子式是__________。

②反应A的热化学方程式是____________。

③断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约______kJ，H2O中H-O键比HCl中H-Cl键（填“强”或“弱”）_____。

（2）下图是容积均为1L，分别按4种投料比[n(HCl)：n(O2)]分别为1：1、2：1、4：1、6：1进行投料，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。

①曲线c对应的投料比是__________。

②用平衡移动的原理解释温度和HCl平衡转化率的关系__________。

③投料比为4：1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_____，O2的平衡转化率______。

Answer 1

【答案】 ΔH=-115.6 kJ/mol 32 强 2：l ΔH=-115.6 kJ/mol，反应放热，温度升高，平衡逆向移动，HCl的平衡转化率减低 35.3% 75%

【解析】

（1）①HCl是共价化合物，电子式为；

②根据反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量可知，该反应的热化学方程式为：ΔH=-115.6 kJ/mol；

③ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，即4EH-Cl+EO-O-(2ECl-Cl+4EH-O)=-115.6kJ·mol-1，化简得EH-Cl-EH-O=-32kJ·mol-1＜0，即1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约32kJ，且H-O键比H-Cl强；

（2）①观察4个投料比的数据，可以看作是O2的量不变，HCl的量依次增加，则HCl的转化率依次降低；在图中，同一温度下，a、b、c、d的HCl的转化率依次降低，且c的转化率在第二个，所以c对应的投料比为2：1；

②从热化学方程式可以看出，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，HCl的转化率减小；

③投料比4：1对应的是曲线b，400℃时，HCl的转化率为75%；设起始时有400mol的HCl，则有100mol O2，则平衡时反应的三段式为（单位:mol）

4HCl+O22Cl2+2H2O

起 400 100 0 0

转 300 75 150 150

平 100 25 150 150

则平衡时，Cl2的物质的量分数为=35.3%；O2的平衡转化率为=75%。