题目内容
【题目】文献报道：利用氯化氢氧化反应一脱水耦合工艺，可用有机氯化工艺的副产品氯化氢为原料制备氯气，实现氯的循环利用，原理为4HCl（g）+O2（g）
2Cl2（g）+2H2O（g）．将HC1和O2分别以5种物质的量比：①1：1 ②2：1 ③4：1 ④6：1 ⑤8：1，向五个容积可变的容器中投料时，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线如图．
请回答下列问题：
（1）可以判断该反应已经达到化学平衡的是__． （填字母）．
A．密闭容器中总压强不变 B．密闭容器中混合气体的密度不变
C．v（HCl）=2v（Cl2） D．密闭容器中氯气的体积分数不变
（2）d曲线对应的投料比是__（填比值，从题干中选择，下同）．有机工业需要含O2量低的氧气和氯化氢混合气体，可控制n（HCl）：n（O2）=_______制备．
（3）该反应的平衡常数表达式为________．
（4）若按b曲线对应的投料比进行反应，且温度为415℃，反应达到平衡时Cl2的体积分数为_______．
【答案】 AD 6:1 8:1 
30.8%；
【解析】（1）4HCl（g）+O2（g）2Cl2（g）+2H2O（g），反应是气体体积减小的反应，
A．气体物质的量发生变化，当密闭容器中总压强不变，说明反应达到平衡状态，故A正确；B、气体质量不变，体积不变，密闭容器中混合气体的密度始终不变，故B错误；C、反应速率之比等于化学方程式计量数之比，为正反应速率之比，v（HCl）=2v（Cl2）不能说明正逆反应速率相同，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；D、密闭容器中氣气的体积分数不变是平衡标志，故D正确；故选AD。
（2）在其他条件不变时，O2的量越大，HCl的转化率越大，由此可确定a为1：1，b为2：1，c为4：1，d为6：1，e为8：1，有机工业需要含O2量低的氧气和氯化氢混合气体，可控制n（HCl）：n（O2）=8：1。（3）该反应的平衡常数表达式为
；（4）由图可读出投料比为2：1、温度为415℃时，HCl的转化率为80%，设投入的HCl为2mol，O2为1mol，由此可建立三段式：
计算平衡混合气中Cl2的物质的量分数=
=30.8%。
名校课堂系列答案【题目】溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/(g·cm－3) | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
按下列合成步骤回答问题：
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了 气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是 。
(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是 ；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是 。
(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为 ，要进一步提纯，下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母)。
A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取
(4)在该实验中，a的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母)。
A．25 mL B．50 mL C．250 mL D．500 mL
