Question

用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A: 4HCl+O2 2Cl2+2H2O。

（1）已知：i 反应A中， 4mol HCI被氧化，放出115.6kJ的热量。

ii

①H2O的电子式是_______________.

②反应A的热化学方程式是____________________________________________________。

③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol 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”或“弱”）_______________。

（2）对于反应A，下图是4种投料比[n（HCl）：n（O2），

分别为1：1、2：1、4：1、6：1]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。

①曲线b对应的投料比是__________。

②当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度高低与投料比多少的关系是______________________________。

③投料比为2:1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数__________。

 

Answer 1

（1）①H：O：H ②4HCl(g)+O2(g) 2Cl2+2H2O(g) △H=-115.6kJ/mul ③32或31.9kJ 强

（2）①4：1 ②投料比越小时对应的温度越低 ③30.8%

【解析】

试题解析：（1）①水是含有极性键的共价化合物，所以电子式是H2O的电子式是。②4mol HCI被氧化，放出115.6kJ的热量，所以该反应的热化学方程式是4HCl＋O2 2Cl2＋2H2O △H=-115.6kJ/mul； ③1 mol H—O 与1 mol H—Cl的键能分别是设为x和y。因为反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，所以有4x＋498kJ/mol－2×243KJ/mol－2×2×y＝－115.6kJ/mol，解得x－y＝32 kJ/mol，所以H2O中H—O 键比HCl中H—Cl键强。（2）①氧气的物质的量越多，则氯化氢的转化率越高，即n(HCl)：n(O2)的比值越小，氯化氢的转化率越高，所以投料比分别为1：1、2：1、4：1、6：1时氯化氢的转化率一次降低，曲线b对应的投料比是4:1；②根据曲线可知，投料比越小时对应的温度越低。③根据曲线可知投料比为2:1、温度为400℃时，氯化氢的平衡转化率是80% ，

4HCl＋O2 2Cl2＋2H2O

起始量（mol） 2 1 0 0

转化量（mol） 1.6 0.4 0.8 0.8

平衡量（mol） 0.4 0.6 0.8 0.8

所以平衡混合气中Cl2的物质的量分数是。

考点：热化学方程式、外界条件对平衡状态的影响以及可逆反应的有关计算