Question

【題目】用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。

（1）傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過(guò)如下圖所示的催化劑循環(huán)實(shí)現(xiàn)，其中，反應(yīng)①為：2HCl(g) + CuO(s)H2O(g)+CuCl2(g) △H1，反應(yīng)②生成1molCl2(g)的反應(yīng)熱為△H2，則總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________________， (反應(yīng)熱用△H1和△H2表示)。

（2）新型RuO2催化劑對(duì)上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應(yīng)具有更好的催化活性。

①實(shí)驗(yàn)測(cè)得在一定壓強(qiáng)下，總反應(yīng)的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的αHCl—T（HCl的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系）曲線如右圖，則總反應(yīng)的△H__________0,（填“＞”、“﹦”或“＜”）；A、B兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K(A)與K(B)中較大的是____________________。

②在上述實(shí)驗(yàn)中若壓縮體積使壓強(qiáng)增大，畫出相應(yīng)αHCl—T曲線__________，（在圖中畫出）并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由______________________。

③一定溫度下，若該反應(yīng)在某恒容容器中進(jìn)行，下列能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是_________________________。

A、體系的壓強(qiáng)不再改變

B、各反應(yīng)物和生成物的濃度相等

C、混合氣體的密度不再改變

D、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變

（3）Cl2用途廣泛，寫出用Cl2制備漂白粉的化學(xué)方程式________________________。

Answer 1

【答案】 2HCl(g) + 1/2O2(g) H2O(g)+Cl2(g) △H=△H1+△H2 ＜ K(A) 增大壓強(qiáng)，平衡右移，ɑHCl增大，相同溫度下，HCl的平衡轉(zhuǎn)化率比之前實(shí)驗(yàn)的大。 A D 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

【解析】（1）根據(jù)圖象信息，箭頭指向的是生成物可寫出反應(yīng)②的熱化學(xué)方程式：CuCl2（g）+1/2O2（g）CuO（s）+Cl2（g）△H2，則①+②可得總反應(yīng)2HCl（g）+1/2O2（g）H2O（g）+Cl2（g），△H=△H1+△H2；（2）①根據(jù)圖1、2可知隨著溫度的升高，αHCl減小，說(shuō)明升高溫度，平衡向逆向移動(dòng)，則可知逆反應(yīng)吸熱反應(yīng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故△H＜0。同時(shí)由于升高溫度，平衡逆移，則生成物減少，溫度是B點(diǎn)大于A點(diǎn)，所以平衡常數(shù)K（A）＞K（B）；②同時(shí)由于該總反應(yīng)是氣體系數(shù)減小的反應(yīng)，所以，壓縮體積使壓強(qiáng)增大，一定溫度下，平衡應(yīng)正向移動(dòng)，ɑHCl應(yīng)較題目實(shí)驗(yàn)狀態(tài)下為大，所以可得曲線圖（見(jiàn)答案）；③A、正反應(yīng)體積減小，體系的壓強(qiáng)不再改變說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，A正確；B、各反應(yīng)物和生成物的濃度相等不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，不一定處于平衡狀態(tài)，B錯(cuò)誤；C、混合氣體的密度是混合氣體的質(zhì)量和容器容積的比值，二者均是不變的，則混合氣體的密度不再改變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；D、混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量不變，但物質(zhì)的量是變化的，所以混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變可以說(shuō)明，D正確，答案選AD。（3）Cl2與石灰乳反應(yīng)制備漂白粉的化學(xué)方程式為2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。