Question

【题目】用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染，

（1）传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现，

其中，反应①为：2HCl（g） + CuO（s）H2O（g）+CuCl2（g） △H1

反应②生成1molCl2（g）的反应热为△H2，则总反应的热化学方程式为___________（反应热用△H1和△H2表示）。

（2）新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性，

①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的aHCl—T曲线如图，则总反应的△H___0（填“＞”、“﹦”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K（A）与K（B）中较大的是_______。

②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应aHCl—T曲线的示意图，并简要说明理由______________。

③下列措施中有利于提高aHCl的有___________。

A、增大n（HCl） B、增大n（O2）

C、使用更好的催化剂 D、移去H2O

（3）一定条件下测得反应过程中n（Cl2）的数据如下：

t（min）	0	2.0	4.0	6.0	8.0
n（Cl2）/10-3mol	0	1.8	3.7	5.4	7.2

计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率______（以mol·min-1为单位，写出计算过程）。

（4）Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式______________。

Answer 1

【答案】2HCl（g） + 1/2O2（g）H2O（g）+Cl2（g） △H=△H1+△H2 ＜ K（A） 增大压强，平衡右移，ɑHCl增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前实验的大 B、D 解：设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则

2HCl（g） + 1/2O2（g） = H2O（g）+Cl2（g）

2 1

n （5.4-1.8）×10-3mol

解得 n=7.2×10-3mol，所以v（HCl）= 7.2×10-3mol/（6.0-2.0）min==1.8×10-3mol/min 2Cl2+2Ca（OH）2==CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O

【解析】

（1）根据图像信息，箭头指向的是生成物可写出反应②的热化学方程式：CuCl2（g）+1/2O2（g）CuO（s） +Cl2（g） △H2，则①+②可得总反应；

（2）①根据图12可知随着温度的升高，aHCl减小，说明升高温度，平衡向逆向移动，则可知逆反应吸热反应，所以正反应是放热反应，故△H＜0，同时由于升高温度，平衡逆移，则生成物减少，温度是B点大于A点，所以平衡常数K（A） ＞K（B）；②同时由于该总反应是气体系数减小的反应，所以，压缩体积使压强增大，一定温度下，平衡应正向移动，ɑHCl应较题目实验状态下为大，所以可得曲线图:

；

③A、增大n（HCl），平衡正向移动，但是平衡移动使HCl减少的趋势小于增加HCl使增大的趋势，所以HCl的转化率减小，错；

B、增大n（O2），反应物的浓度增大，平衡向正向移动，HCl转化率增大，对；

C、使用更好的催化剂，不能使化学平衡发生移动，实验HCl的转化率不变，错；

D、移去H2O，及减小了生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，HCl转化率增大。

故答案是选项B、D。

（3）题目中给出的是n（Cl2）的数据，要求的是以HCl的物质的量变化表示的反应速率，所以根据方程式进行计算，注意是2.0～6.0min内的速率，单位是mol·min-1：设2.0～6.0min内，HCl转化的物质的量为n，则：

2HCl（g） + 1/2O2（g）＝H2O（g）+Cl2（g）

2 1

n （5.4-1.8）×10-3mol

解得 n=7.2×10-3mol，所以v（HCl）= 7.2×10-3mol/（6.0-2.0）min==1.8×10-3mol/min

（4）Cl2与石灰乳发生反应制取漂白粉，反应的化学方程式为：2Cl2+2Ca（OH）2＝CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O。