【题目】用O2将HCl转化为Cl2 , 可提高效益,减少污染.
(1)传统上该转化通过如图1所示的催化循环实现.其中,反应①为:2HCl(g)+CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s)△H1 , 反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2 , 则总反应的热化学方程式为(反应热用△H1和△H2表示).
(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性. ①实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl~T曲线如图2,则总反应的△H0(填“>”、“=”或“<”);A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是 .
②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应αHCl~T曲线的示意图,并简要说明理由:
③下列措施中,有利于提高αHCl的有 .
A.增大n(HCl) B.增大n(O2)
C.使用更好的催化剂 D.移去H2O
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
t/min | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 |
n(Cl2)/10﹣3mol | 0 | 1.8 | 3.7 | 5.4 | 7.2 |
计算2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以molmin﹣1为单位,写出计算过程).
(4)Cl2用途广泛,写出用Cl2制备漂白粉的化学反应方程式 .
【答案】
(1)4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H=2(△H1+△H2)
(2)<; K(A); 增大压强,平衡向正反应方向移动,αHCl增大,相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大; BD
(3)解:由表中数据可知,2.0~6.0min内△n(Cl2)=(5.4﹣1.8)×10﹣3mol=3.6×10﹣3mol,则以Cl2的物质的量变化表示的反应速率v(Cl2)= =9×10﹣4molmin﹣1,速率之比等于其化学计量数之比,故v(HCl)=2v(Cl2)=1.8×10﹣3mol.min﹣1,
答:2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率1.8×10﹣3molmin﹣1
(4)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】解:(1)由图示可知,整个过程为:4HCl+O2=2Cl2+2H2O,反应①为:2HCl(g)+CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s)△H1,
反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则反应热化学方程式为:CuCl2(g)+ O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)△H2,
根据盖斯定律(①+②)×2可得总反应的热化学方程式:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H=2(△H1+△H2),
所以答案是:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H=2(△H1+△H2);(2①由图可知,温度越高,平衡时HCl的转化率越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,即△H<0,化学平衡常数减小,即K(A)>K(B),
所以答案是:<;K(A);②正反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大,故压缩体积使压强增大,画相应αHCl~T曲线的示意图为 ,
所以答案是: ,增大压强,平衡向正反应方向移动,αHCl增大,相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大;③A.增大n(HCl),HCl浓度增大,平衡右移,但HCl的转化率降低,故A错误;
B.增大n(O2),氧气浓度增大,平衡右移,HCl的转化率提高,故B正确;
C.使用更好的催化剂,加快反应速率,缩短到达平衡的时间,不影响平衡移动,HCl的转化率不变,故C错误;
D.移去生成物H2O,有利于平衡右移,HCl的转化率增大,故D正确,
故选:BD;(4)氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙与水,反应方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
所以答案是:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
【考点精析】掌握化学平衡状态本质及特征是解答本题的根本,需要知道化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效).
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某烃的结构简式为: ,下列说法不正确的是( )
A.1mol该烃完全燃烧消耗11mol O2
B.与氢气完全加成后的产物中含3个甲基
C.1mol该烃完全加成消耗Br2的物质的量为3mol
D.该烃的核磁共振氢谱有12个峰
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知: 锂离子电池的总反应为:LixC+Li1﹣xCoO2 C+LiCoO2;
锂硫电池的总反应为:2Li+S Li2S
有关上述两种电池说法正确的是( )
A.锂离子电池放电时,Li+向负极迁移
B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应
C.理论上两种电池的比能量相同
D. 图中表示用锂离子电池给锂硫电池充电
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成,回答下列问题:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体.
(2)基态Fe原子有个未成对电子,Fe3+的电子排布式为 , 可用硫氰化钾检验Fe3+ , 形成的配合物的颜色为 .
(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O,乙醛中碳原子的杂化轨道类型为;1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为 , 乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是 . Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有个铜原子.
(4)Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为 , 列式表示Al单质的密度gcm﹣3(不必计算出结果).
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】硼及其化合物在工业上有许多用途.以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4 , 还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式 . 为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有(写出两条).
(2)利用的磁性,可将其从“浸渣”中分离.“浸渣”中还剩余的物质是(化学式).
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是 . 然后在调节溶液的pH约为5,目的是
(4)“粗硼酸”中的主要杂质是(填名称).
(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为 .
(6)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢.以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程 .
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】为了减少大气污染,许多城市推广汽车使用清洁燃料.目前使用的清洁燃料主要有两类,一类是压缩天然气(CNG),另一类是液化石油气(LPG).这两类燃料的主要成份都是( )
A.碳水化合物
B.碳氢化合物
C.氢气
D.醇类
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列实验与对应示意图的关系正确的是 ( )
A | B | C | D |
向 | 向 | 向明矾溶液中逐滴滴加 | 向澄清石灰水中缓缓通入 |
A. A B. B C. C D. D
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】如图所示水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天后观察:
(1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于腐蚀。
(2)若试管内液面上升,则原溶液呈性,发生腐蚀,电极反应式为:负极: , 正极:。
(3)若试管内液面下降,则原溶液呈性,发生腐蚀。电极反应式为,负极: , 正极:。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com