[题目]初始温度为t ℃.向三个密闭的容器中按不同方式投入反应物.发生如下反应:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH＝-116kJ·mol-1.测得反应的相关数据如下:容器容器类型初始体积初始压强/Pa反应物投入量/mol平衡时Cl2的物质的量/molHClO2Cl2H2OI恒温恒容1L41001II绝热恒容1Lp20022aIII� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】初始温度为t ℃，向三个密闭的容器中按不同方式投入反应物，发生如下反应：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－116kJ·mol－1，测得反应的相关数据如下：

容器	容器类型	初始体积	初始压强/Pa	反应物投入量/mol				平衡时Cl2的物质的量/mol
容器	容器类型	初始体积	初始压强/Pa	HCl	O2	Cl2	H2O	平衡时Cl2的物质的量/mol
I	恒温恒容	1L		4	1	0	0	1
II	绝热恒容	1L	p2	0	0	2	2	a
III	恒温恒压	2L	p3	8	2	0	0	b

下列说法正确的是(　　)

A.反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(l)的ΔH>－116 kJ·mol－1

B.a＞1, b＞2

C.p2＝1.6×105Pa，p3＝4×105Pa

D.若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O2、0.5 mol Cl2和0.5 mol H2O，则反应向逆反应方向进行

【答案】BD

【解析】

三个容器中，Ⅰ与Ⅱ均为恒容容器，差别在于前者恒温，后者绝热；不妨设想容器Ⅳ，其与容器Ⅰ其余的条件相同，仅投料方式按照容器Ⅱ中的投料方式进行，那么容器Ⅳ中的平衡与Ⅰ中的等效，容器Ⅳ中的反应达到平衡时，Cl2的物质的量为1mol。容器Ⅲ相比于容器Ⅰ，体积扩大了一倍，初始投料也增加了一倍，但容器Ⅲ是在恒温恒压的条件下反应的；不妨设想容器Ⅴ，其与容器Ⅲ的其他的条件相同，仅容器类型更改为恒温恒容的容器，那么容器Ⅴ中的平衡状态与Ⅰ中的等效，容器Ⅴ中的反应达到平衡时，Cl2的物质的量为2mol。

A．4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－116kJ·mol－1，反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(l)，生成液态水，气态水变液态水放出热量，因此ΔH＜－116 kJ·mol－1，故Ａ错误；

B．构造的容器Ⅳ的类型是恒温恒容，容器Ⅱ的类型是绝热恒容，二者都是逆向反应建立的平衡状态，容器Ⅱ由于是绝热的，所以容器Ⅱ中的温度会越来越低，不利于反应逆向进行，相比于容器Ⅳ达到平衡时消耗的Cl2更少，所以a＞1；构造的容器Ⅴ的类型为恒温恒容，容器Ⅲ的类型为恒温恒压，二者都是正向反应建立的平衡，由于容器Ⅴ为恒容容器，所以反应开始后容器Ⅴ中的压强逐渐小于容器Ⅲ中的压强，压强越小越不利于反应正向进行，因此平衡时，容器Ⅴ中的Cl2的量小于容器Ⅲ中的，所以b＞2，故B正确；

C．根据阿伏加德罗定律PV=nRT可知，温度相同，体积相同，则压强之比等于物质的量之比，解得p2＝1.6×105Pa，III容器体积和加入的物质的量都是I容器的2倍，因此压强相同p3＝2×105Pa，故C错误；

D．，反应容器Ⅰ平衡常数，若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O2、0.5 mol Cl2和0.5 mol H2O，，则反应向逆反应方向进行，故D正确。

综上所述，答案为BD。

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(2)为了验证盐酸能否排除的干扰，该小组同学进行了如下实验：

Ⅰ．量取一定体积的浓盐酸(盛放浓盐酸试剂瓶的标签中部分信息如下图)，稀释，配制成 5 mol/L 的稀盐酸。

Ⅱ．甲同学取 0.3 g 未变质的 Na2SO3 固体，向其中加入上述 5mol/L 稀盐酸至过量，产生大量气泡。充分振荡后滴加 4 滴BaCl2 溶液，迅速产生白色浑浊，产生白色浑浊的原因可能是：

①______________。

②盐酸中含有 Fe3+，实验证实含有 Fe3+的方案是：___________________，用离子方程式解释由 Fe3+产生白色浑浊的原因：__________。

(3)乙同学提出，检验时能否用硝酸酸化来排除的干扰，丙同学认为不可行，理由是(用离子方程式表示)____________________________，继续实验：称取 5 份 0.3 g 未变质的Na2SO3 固体，分别向其中加入 10 mL 不同浓度的硝酸，振荡；再滴加 4 滴BaCl2 溶液，观察并记录实验现象如下表。

硝酸浓度(mol/L)	滴加氯化钡溶液之前现象	滴加氯化钡溶液之后现象
15.0(浓硝酸)	产生大量红棕色气体，溶液呈黄色	立即产生大量白色沉淀
7.5	产生大量红棕色气体，溶液呈淡黄色	立即产生大量白色沉淀
4.8	产生少量无色、刺激性气味气体，溶液无色	开始无现象，约 60 min 后溶液开始变浑浊
2.0	产生少量无色、刺激性气味气体，溶液无色	开始无现象，约 70 min 后溶液开始变浑浊
0.5	产生少量无色、刺激性气味气体，溶液无色	开始无现象，约 120 min 后溶液开始变浑浊

依据上述实验得出的结论是：________________。

(4)丙同学查阅资料后提出：Cl-的存在也会对的检验产生干扰。在 Cl-催化作用下，稀硝酸可将氧化为。为证明上述观点，设计如下实验，请将实验ⅱ的操作补充完整。

实验	实验操作	实验现象
ⅰ	将 0.3 g Na2SO3 和 0.3 g NaCl 固体混合，加入 10 mL 2.0mol/L 的稀硝酸，振荡后，再滴加 4 滴 BaCl2 溶液。	立即产生大量白色沉淀。
ⅱ	____________。	放置两小时后溶液未变浑浊。

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