[题目]近年来.随着聚酯工业的快速发展.氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长.因此.将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点.回答问题:(1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g) + O2(g) 2Cl2(g) +2H2O(g).如图为刚性容器中.进料浓度比c(HCl):c(O2)分别等于1:1.4:1.7:1时HCl平衡转化率随温� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答问题：

(1)Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g) + O2(g) 2Cl2(g) +2H2O(g)。如图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)：c(O2)分别等于1：1、4：1、7：1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数K（300℃）_________K（400℃）（填“大于”或“小于”）。设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比的数据计算c(HCl)：c(O2) = 1：1的数据计算K（400℃）=________________（列出计算式即可）。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)：c(O2) 过低、过高的不利影响分别___________________________、____________________________。

(2)在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是__________________________、___________________________________。（写出2种）

【答案】大于 c(HCl)：c(O2)过低，说明氧气过量，则生成的氯气中会混入氧气，而不易分离 c(HCl)：c(O2)过高，说明氯化氢过量，则氯化氢的转化率减小增加反应体系压强及时除去产物

【解析】

(1)由图像可知，温度升高，HCl的平衡转化率减小，即该反应逆向移动，说明高温下，K减小，；

(2)4HCl(g) + O2(g) 2Cl2(g) +2H2O(g)是气体体积减小的反应，故增加反应体系压强、及时除去产物可以提高HCl的转化率。

(1)由图像可知，温度升高，HCl的平衡转化率减小，即该反应逆向移动，说明高温下，K减小，故K（300℃）大于K（400℃）；c（O2）相等时，c（HCl）越小，HCl的转化率越大，400℃时，当c(HCl)：c(O2) = 1：1时，HCl的平衡转化率为84%

4HCl(g) + O2(g) 2Cl2(g) +2H2O(g)

起始 c0 c0 0 0

转化 0.84 c0 0.21 c0 0.42 c0 0.42 c0

平衡（1-0.84）c0 （1-0.21）c0 0.42 c0 0.42 c0

K（400℃）==；c(HCl)：c(O2)过低，说明氧气过量，则生成的氯气中会混入氧气，而不易分离；c(HCl)：c(O2)过高，说明氯化氢过量，则氯化氢的转化率减小；

（2）4HCl(g) + O2(g) 2Cl2(g) +2H2O(g)是气体体积减小的反应，故增加反应体系压强、及时除去产物可以提高HCl的转化率。

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