Question

【題目】I 用Cl2生產某些含氯有機物時會產生副產物HCl，利用反應A可實現氯的循環利用。反應A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O。

已知：ⅰ反應A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量。

ⅱ.

(1)H2O的電子式是______________________。

(2)反應A的熱化學方程式是_________________________________________________。

(3)斷開1 mol H—O鍵與斷開1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為________ kJ，H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵________(填“強”或“弱”)。

II 在一定條件下，可逆反應A2(g) ＋ B2(g) 2C(g)達到平衡時，各物質的平衡濃度c(A2)＝0.5 mol·L－1、c(B2)＝0.1 mol·L－1、c(C)＝1.6 mol·L－1，若用a、b、c分別表示A2、B2、C的初始濃度(mol·L－1)，則：

(1)a、b應滿足的關系是________________________________；

(2)a的取值范圍是________________________________。

Answer 1

【答案】4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-115.6kJ/mol32強a=b+0.40.4＜a＜1.3

【解析】

I.(1)水是共價化合物，氧原子和兩個氫原子形成兩個共價鍵，電子式為：，故答案為：；

(2)依據反應A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，反應的熱化學方程式為：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-115.6 kJ/mol，故答案為：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-115.6kJ/mol

(3)焓變=反應物斷鍵吸收熱量-生成物形成化學鍵放出熱量，4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-115.6 kJ/mol，則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≈32，H2O中H-O鍵比HCl中H-Cl鍵強，故答案為：32；強；

II .（1）根據A2(g)+B2(g)2C(g)，參加反應的A2和B2的濃度相同，故二者平衡濃度之差應等于起始濃度之差，即a-b=0.5-0.1=0.4，故答案為：a=b+0.4；

（2）若平衡從正向建立，則

A2(g)+B2(g)2C(g)

起始（mol/L） a b 0

轉化（mol/L）a-0.5b-0.1 1.6

平衡（mol/L） 0.5 0.1 1.6

=，a=1.3mol/L，

若平衡從逆向建立，則

A2(g)+B2(g)2C(g)

起始（mol/L） a0 c

轉化（mol/L）0.1 0.1 0.2

平衡（mol/L）0.5 0.1 1.6

a+0.1=0.5，a=0.4mol/L，故a的取值范圍為：0.4＜a＜1.3，故答案為：0.4＜a＜1.3。