题目内容

历史上曾用地康法生产Cl2,其反应方程式为:4HCl+O2
 CuO/CuCl2 
.
400℃
2Cl2+2H2O
(1)当反应达到平衡时,当4mol HCl被氧化生成氯气和水蒸气时放出115.6kJ的热量,该反应的热化学方程式是
 

(2)该反应是否是自发反应
 
(填“是”、“否”或“无法确定”),该反应是放热反应,但仍需高温和催化剂才能发生,其原因是
 


(3)已知:,断开1molH-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为
 
 kJ,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键
 
(填“强”、“弱”或“相等”).
考点:热化学方程式,反应热和焓变,焓变和熵变
专题:
分析:(1)4mol HCl被氧化生成氯气和水蒸气时放出115.6kJ的热量,依据化学反应方程式直接写出热化学反应方程式即可;
(2)自发进行的反应取决于吉布斯自由能;依据氧气的特点判断即可;
(3)依据反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量计算.
解答: 解:(1)当4molHCl被氧化生成氯气和水蒸气时放出115.6kJ的热量,依据4HCl+O2
CuO/CuCl2
400℃
2Cl2+2H2O得出,恰好满足此数量关系,故该反应的热化学方程式是4HCl(g)+O2(g)
CuO/CuCl2
400℃
2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ/mol,故答案为:4HCl(g)+O2(g)
CuO/CuCl2
400℃
2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ/mol;
(2)此反应从放热反应上看是自发进行,但是此反应又是熵减的反应,据此判断不能自发进行,故不能确定该反应是否自发,由于该反应中需要破坏氧气这的O-O键,故需要高温加热引发,故答案为:不能确定; 氧气中氧氧键键能大;
(3)焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量,4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 KJ/mol,4×E(H-Cl)+498-[243×2+4×E(H-O)]=-115.6,得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498-486+115.6=127.6,E(H-O)-E(H-Cl)=31.9,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键强,
故答案为:31.9  强.
点评:本题考查了热化学方程式书写,化学键键能和焓变关系计算,图象分析判断,题目难度中等.
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