Question

历史上曾用地康法生产Cl₂，其反应方程式为：4HCl+O₂

CuO/CuCl2  .

400℃

2Cl₂+2H₂O
（1）当反应达到平衡时，当4mol HCl被氧化生成氯气和水蒸气时放出115.6kJ的热量，该反应的热化学方程式是

 

．
（2）该反应是否是自发反应

 

（填“是”、“否”或“无法确定”），该反应是放热反应，但仍需高温和催化剂才能发生，其原因是

 

．

（3）已知：，断开1molH-O键与断开1mol 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”、“弱”或“相等”）．

Answer 1

考点：热化学方程式,反应热和焓变,焓变和熵变

专题：

分析：（1）4mol HCl被氧化生成氯气和水蒸气时放出115.6kJ的热量，依据化学反应方程式直接写出热化学反应方程式即可；
（2）自发进行的反应取决于吉布斯自由能；依据氧气的特点判断即可；
（3）依据反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量，焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量计算．

解答： 解：（1）当4molHCl被氧化生成氯气和水蒸气时放出115.6kJ的热量，依据4HCl+O₂

CuO/CuCl2

400℃

2Cl₂+2H₂O得出，恰好满足此数量关系，故该反应的热化学方程式是4HCl（g）+O₂（g）

CuO/CuCl2

400℃

2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6kJ/mol，故答案为：4HCl（g）+O₂（g）

CuO/CuCl2

400℃

2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6kJ/mol；
（2）此反应从放热反应上看是自发进行，但是此反应又是熵减的反应，据此判断不能自发进行，故不能确定该反应是否自发，由于该反应中需要破坏氧气这的O-O键，故需要高温加热引发，故答案为：不能确定； 氧气中氧氧键键能大；
（3）焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量，4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol，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，H₂O中H-O键比HCl中H-Cl键强，
故答案为：31.9  强．

点评：本题考查了热化学方程式书写，化学键键能和焓变关系计算，图象分析判断，题目难度中等．