Question

目前，聚氯乙烯塑料（PVC）占塑料消费量的30%以上，BICM法用乙烯、氯气等为原料合成PVC，其工艺流程如下．

（1）一定条件下，HCl与O₂反应可以制取Cl₂，其热化学反应方程式为：
4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H＜0．
降低温度，该反应的化学平衡常数K会

 

．
A．增大       B．减小       C．不变           D．无法确定
（2）一定温度下某体积可变的容器中充入2LHCl气体和3L空气（氧气占

1

5

），充分反应后气体体积为4.6L．该反应中HCl气体的转化率为

 

．
（3）假设BICM法中各步反应的转化率均为100%，计算生产200吨PVC需要购得的氯气质量为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡常数的含义,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）该反应正反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应移动，平衡常数增大；
（2）充分反应后气体体积变化为3L+2L-4.6L=0.4L，利用差量法计算计算参加反应的HCl的体积，再根据转化率定义计算；
（3）PVC是聚氯乙烯，其质量等于氯乙烯的质量，氯元素被完全利用生成氯乙烯，氯乙烯中氯元素的质量等于需要氯气的质量，根据氯乙烯中氯元素的质量分数计算需要氯气的质量．

解答： 解：（1）该反应正反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应移动，平衡常数增大，故答案为：A；
（2）充分反应后气体体积变化为3L+2L-4.6L=0.4L，
  4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g） 体积减少△V
   4                                     1
   V（HCl）                              0.4L
故V（HCl）=0.4L×4=1.6L，
故HCl气体的转化率为

1.6L

2L

×100%=80%，
故答案为：80%；
（3）PVC是聚氯乙烯，其质量等于氯乙烯的质量，氯元素被完全利用生成氯乙烯，氯乙烯中氯元素的质量等于需要氯气的质量，故需要氯气的质量为200t×

35.5

24+3+35.5

=113.6t，
故答案为：113.6t．

点评：本题考查化学平衡常数的影响因素、化学计算等，（3）中计算为易错点、难点，注意氯元素完全利用，根据氯元素守恒计算计算，注意守恒思想的运用．