题目内容

【题目】用Cl2生产含氯有机物时会产生HCl。

利用反应__HCl(g)+__O2(g)__Cl2(g)+__H2O(g)可实现氯的循环利用。

完成下列填空:

(1)配平该化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。_____

(2)若将该反应设计成一原电池,则Cl2应在_____(填“正极”或“负极”)附近逸出。

(3)上述反应中所有元素原子半径由大到小的顺序为_____;与氯元素同族的短周期元素原子最外层电子排布式为____。

(4)判断氯、溴非金属性强弱的依据是____(选填序号)。

a.熔点:Cl2<Br2 b.氧化性:Cl2>Br2 c.热稳定性:HCl>HBr d.酸性:HCl<HBr

(5)上述反应若在固定体积的密闭容器中发生,能说明反应已达平衡的是__(选填序号)。

a.2v(HCl)正=v(Cl2)逆 b.体系压强不再改变

c.混合气体密度不变 d.=K

(6)若反应容器容积为2L,4molHCl与1molO2混合气体反应至8min时,测得容器内气体压强减小了10%,则用HCl表示的该反应的化学反应速率为___。

(7)图是在4种不同投料比下,温度对HCl平衡转化率影响的曲线(=1,2,4,6)

①曲线a对应的投料比____。

②不改变投料比,使曲线b达到曲线d相同的HCl平衡转化率,可采取的措施有____;____。

【答案】 负极 Cl>O>H 1s22s22p5 bc bd 0.125mol/(Lmin) 6∶1 降低温度 增大压强

【解析】

(1)根据化合价升降守恒,配平方程式,并分析电子转移的方向和数目;

(2)4HCl(g)+ O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)反应中氯化氢被氧化,发生氧化反应结合原电池原理分析判断;

(3)根据电子层越多,原子半径越大,同周期元素,原子序数大的原子半径小;与氯元素同族的短周期元素原子为F,核外有9个电子,据此分析解答;

(4)非金属性越强,对应氢化物越稳定,单质的氧化性越强,最高价含氧酸的酸性越强,与物理性质、无氧酸的酸性无关;

(5)根据化学平衡的特征分析判断;

(6)利用三段式结合阿伏伽德罗定律分析计算;

(7)①在其他条件不变时,O2的量越大,HCl的转化率越大;②由图可知,当投料比相同时,升高温度,HCl的转化率降低,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,结合方程式4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)分析解答。

(1)__HCl(g)+__O2(g)__Cl2(g)+__H2O(g)中Cl元素有-1价变成0价,O元素由0价变成-2价,根据化合价升降守恒,配平得:4HCl(g)+ O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g),反应中转移4个电子,电子转移的方向和数目可以表示为,故答案为:;

(2)4HCl(g)+ O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)反应中氯化氢被氧化,发生氧化反应,应该在负极反应,则Cl2应在负极附近逸出,故答案为:负极;

(3)电子层越多,原子半径越大,同周期元素,原子序数大的原子半径小,则原子半径为Cl>O>H;与氯元素同族的短周期元素原子为F,核外有9个电子,核外电子排布式为1s22s22p5,故答案为:Cl>O>H;1s22s22p5;

(4)氯、溴非金属性强弱的依据是单质的氧化性、氢化物的稳定性,与氢气化合的难易程度、最高价含氧酸的酸性强弱有关,与物质的熔点、无氧酸的酸性等无关,故答案为:bc;

(5)a.2ν(HCl)正=ν(Cl2)逆,正、逆反应速率不等,不能说明达到平衡状态,故a错误;b.恒容时,压强为变量,则体系压强不再改变,说明达到平衡状态,故b正确;c.气体的质量、体积不变,则密度始终不变,则混合气体密度不变,不能说明达到平衡状态,故c错误;d.=K,说明是平衡状态,故d正确;故答案为:bd;

(6) 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)

开始(mol) 4 10 0

转化(mol) 4x x 2x 2x

8min(mol) 4-4x1-x 2x 2x

测得容器内气体压强减小了10%,即气体的物质的量减小了10%,则=0.9,解得x=0.5,则用HCl表示的该反应的化学反应速率为=0.125mol/(Lmin),故答案为:0.125mol/(Lmin);

(7)①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的为6∶1,b为4∶1,c为2∶1,d为1∶1,故答案为:6∶1;

②由图可知,当投料比相同时,升高温度,HCl的转化率降低,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,因此不改变投料比,使曲线b达到曲线d,需要增大HCl的转化率,平衡正向移动,结合方程式4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g),可采取的措施有降低温度、增大压强等,故答案为:降低温度;增大压强。

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网