Question

【題目】氯氣用途廣泛，但在使用時，一般會產生氯化氫。工業上可用O2將HCl轉化為Cl2，以提高效益，減少污染。反應為：O2(g)+4HCl(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)

完成下列填空：

（1）實驗測得P0壓強下，HCl平衡轉化率α（HCl）隨反應溫度T的變化如圖1所示，則正反應是____________反應（填“吸熱”或者“放熱”）。

（2）該反應在P0、320°C條件下進行，達平衡狀態A時，測得容器內n(Cl2)=7.2×10-3mol，則此時容器中的n(HCl) =_____________mol。

（3）對該反應達到平衡后，以下分析正確的是____________________（選填編號）。

a．增加n（HCl），對正反應的反應速率影響更大

b．體積不變加入稀有氣體，對正反應的反應速率影響更大

c．壓強不變加入稀有氣體，對逆反應的反應速率影響更大

d．如果平衡常數K值增大，對逆反應的速率影響更大

（4）氯元素能形成多種離子．在水溶液中1molCl-、1mol ClOx-（x=1，2，3，4）能量的相對大小如圖2所示，寫出B→A+C反應的熱化學方程式（用離子符號表示）____________________；若有1.5molB發生反應，轉移電子______mol。

Answer 1

【答案】 放熱 2.54×10-3 ad 3ClO—(aq) = ClO3—(aq) + 2Cl—(aq) ΔH= －117 kJ·mol-1 2

【解析】（1）、O2(g)+4HCl(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)的平衡常數k= ；升高溫度平衡向吸熱的方向移動，根據圖知，溫度升高，氯化氫的轉化率下降，即平衡逆向移動，所以該反應的正反應為放熱反應，

故答案為：放熱。

（2）、設反應中氯化氫的起始的物質的量為amol，反應在P0、320°C條件下進行，達平衡狀態A時，氯化氫的轉化率為85%，即有85%amol的氯化氫反應生成氯氣的物質的量為

0.5×85%×amol=7.2×10-3mol，所以a=1.69×10-2，所以平衡時容器中的n（HCl）=15%×amol=2.54×10-3mol，故答案為：2.54×10-3。

（3）、a．增加n（HCl），平衡正向移動，即對正反應的反應速率影響更大，故a正確；

b．體積不變加入稀有氣體，各物質的濃度不變，所以平衡不移動，正逆反應速率不變，故b錯誤；

c．壓強不變加入稀有氣體，則體積變大，相當于對原平衡體系減壓，則平衡向逆反應方向移動，所以正反應的反應速率下降得更多，故c錯誤；

d．如果平衡常數K值增大，即平衡向正反應方向移動，即正反應速率大于逆反應的速率，由于該反應為放熱反應，所以要降低溫度，所以逆反應速率下降得要比正反應速率多，故d正確；故選ad；

（4）、B→A+C，根據轉移電子守恒得該反應方程式為3ClO-=ClO3-+2Cl-，反應熱=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-117kJ/mol，所以該熱化學反應方程式為3ClO-（aq）=ClO3-（aq）+2Cl-（aq）△H=-117kJ/mol，根據方程式可知，每當有3mol的ClO-反應，可轉移電子4mol，所以若有1.5molClO-發生反應，轉移電子為2mol

故答案為：3ClO-（aq）=ClO3-（aq）+2Cl-（aq）△H=-117 kJ·mol-1；2。