练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    14．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右图所示的催化剂循环实现，其中，反应①为：2HCl（g）+CuO（s）?H2O（g）+CuCl2（g）△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4HCl（g）+O2（g）=2Cl2（g）+2H2O（g）△H=2（△H1+△H2）（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a（HCl）-T曲线如右图，则总反应的△H＜0（填“＞”、“﹦”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K（A）与K（B）中较大的是K（A）．
    在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应a（HCl）-T曲线的示意图，并简要说明理由增大压强，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．
    ③下列措施中有利于提高a（HCl）的有BD．
    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）02.04.06.08.0
    n（Cl2）/10?3mol01.83.75.47.2
    计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol•min?1为单位，写出计算过程）．
    （4）Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．

    分析 （1）由图示可知，整个过程为：4HCl+O2=2Cl2+2H2O，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）+$\frac{1}{2}$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；
    （2）①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；
    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；
    ③改变措施有利于提高αHCl，应使平衡向正反应方向移动，注意不能只增加HCl的浓度；
    （3）根据v=$\frac{△n}{△t}$计算2.0～6.0min内v（Cl2），再利用速率之比等于其化学计量数之比计算v（HCl）；
    （4）氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙与水，以此写出化学方程式．

    解答 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）+$\frac{1}{2}$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），
    故答案为：4HCl（g）+O2（g）=2Cl2（g）+2H2O（g）△H=2（△H1+△H2）；
    （2）①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），
    故答案为：＜；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，
    故答案为：，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；
    （3）解：设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则
    2HCl（g）+1/2O2（g）═H2O（g）+Cl2（g）
    2　　　　　　　　　　　 1
    n　　　　　　 （5.4-1.8）×10?3mol
    解得　 n=7.2×10-3mol，所以v（HCl）=7.2×10-3mol/（6.0-2.0）min═1.8×10?3mol/min，
    答：2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率1.8×10-3mol•min-1；
    （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，
    故答案为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．

    点评 本题比较综合，涉及热化学方程式书写、化学平衡及平衡常数影响因素、化学反应速率的计算等，（3）中注意用单位时间内物质的量变化表示熟练，较好的考查的分析解决问题的能力，难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．下列离子方程式正确的是（　　）
    A．CuSO4与Ba（OH）2溶液反应：Ba2++SO42-═BaSO4↓
    B．AlCl3溶液中加入过量的浓氨水：Al3++4NH3•H2O═AlO2-+4NH4++2H2O
    C．用小苏打治疗胃酸过多：HCO3-+H+═H2O+CO2↑
    D．醋酸钠和盐酸混合：CH3COONa+H+═CH3COOH+Na+

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

    请回答下列问题：
    （1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu2++2NO↑+4H2O；得到滤渣1的主要成分为Au、Pt．
    （2）第②步加H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，使用H2O2的优点是不引入杂质，对环境无污染；调溶液pH的目的是使Fe3+、Al3+生成沉淀．
    （3）用第③步所得CuSO4•5H2O制备无水CuSO4的方法是在坩埚中加热脱水．
    （4）由滤渣2制取Al2（SO4）3•18H2O，探究小组设计了三种方案：

    上述三种方案中，甲、丙方案不可行，原因是甲所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质，丙中含有硫酸钠杂质；从原子利用率角度考虑，乙方案更合理．
    （5）探究小组用滴定法测定CuSO4•5H2O （Mr=250）含量．取a g试样配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用cmol•L-1 EDTA（H2Y2-）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液bmL．滴定反应如下：Cu2++H2Y2-═CuY2-+2H+
    写出计算CuSO4•5H2O质量分数的表达式w=$\frac{5bc×10{\;}^{-3}×250}{a}$×100%；下列操作会导致CuSO4•5H2O含量的测定结果偏高的是c．
    a．未干燥锥形瓶
    b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
    c．未除净可与EDTA反应的干扰离子．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．将含Mg的两种金属混合物30克与足量稀盐酸反应产生标况下11.2L（标准状况下），则混合物中另一金属可能为（　　）
    A．AlB．NaC．CuD．Fe

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．无色透明溶液中，下列各组离子能大量共存的是（　　）
    A．HCO3-、ClO-、K+、H+B．Na+、Fe2+、NO3-、H+
    C．K+、Mg2+、Cl-、SO42-D．OH-、NH4+、Cl-、SO32-

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．化合物A（C8H8O3）是由冬青树的叶经蒸汽蒸馏而得．因此又名冬青油．它常用作饮料，化妆品的香料，也用作制取止痛药，杀虫剂等．从A出发有如下图所示转化关系（部分反应产物己略去）：

    已知以下信息：
    ①F是苯酚；
    ②A的核磁共振氢谱表明其有六种不同化学环境的氢，且1mol A与溴水反应最多消耗2mol Br2．
    ③羧酸盐与碱石灰共热可发生脱羧反应，如实验室制甲烷：CH3COONa+NaOH$\underset{\stackrel{Ca}{→}}{△}$CH4↑+Na2CO3
    回答下列问题：
    （1）K的结构简式为HCOOCH3．
    （2）B→D的反应方程式为．
    （3）F→H的反应类型为取代反应，H的名称为2，4，6-三溴苯酚．
    （4）A的结构简式为．
    （5）A的同分异构体中苯环上只有两个取代基且能发生银镜反应和显色反应的共有9种，写出符合上述条件且核磁共振氢谱有八种不同化学环境的氢的一种有机物的结构简式．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．下列说法正确的是（　　）
    ①金属氧化物都是碱性氧化物　     
    ②非金属氧化物都是酸性氧化物
    ③CuSO4•5H2O属于纯净物　      
    ④稀盐酸和醋酸既是化合物又是酸．
    A．①④B．②④C．③D．①②④

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．化学与生产、生活、环境、社会密切相关，下列有关说法中不正确的是（　　）
    A．航天服主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，它属于新型无机非金属材料
    B．补血口服液中添加维生素C，作为氧化剂
    C．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，可以实现“碳”的循环利用
    D．国务院要求坚决控制钢铁、水泥、焦炭等行业落后产能总量，是落实“低碳经济”的具体举措

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．按以下装置图进行实验，D中装有足量的石灰水．回答下列有关问题：

    （1）A中反应的化学方程式为2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na2CO3+H2O+CO2↑；
    （2）B中浓硫酸的作用是作干燥剂，吸收CO2中的水蒸汽；
    （3）C中发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；
    （4）D中反应的离子方程式是CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O；
    （5）E中收集的气体是（写名称）氧气．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案