Question

【題目】用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2 ， 可提高效益，減少污染．
（1）傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如圖1所示的催化循環(huán)實(shí)現(xiàn)．其中，反應(yīng)①為：2HCl（g）+CuO（s）H2O（g）+CuCl2（s）△H1 ， 反應(yīng)②生成1molCl2（g）的反應(yīng)熱為△H2 ， 則總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為（反應(yīng)熱用△H1和△H2表示）．
（2）新型RuO2催化劑對上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應(yīng)具有更好的催化活性． ①實(shí)驗(yàn)測得在一定壓強(qiáng)下，總反應(yīng)的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的αHCl～T曲線如圖2，則總反應(yīng)的△H0（填“＞”、“=”或“＜”）；A、B兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K（A）與K（B）中較大的是 ．
②在上述實(shí)驗(yàn)中若壓縮體積使壓強(qiáng)增大，畫出相應(yīng)αHCl～T曲線的示意圖，并簡要說明理由：
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．使用更好的催化劑 D．移去H2O

（3）一定條件下測得反應(yīng)過程中n（Cl2）的數(shù)據(jù)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

計(jì)算2.0～6.0min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)速率（以molmin﹣1為單位，寫出計(jì)算過程）．
（4）Cl2用途廣泛，寫出用Cl2制備漂白粉的化學(xué)反應(yīng)方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）4HCl（g）+O2（g）=2Cl2（g）+2H2O（g）△H=2（△H1+△H2）
（2）＜； K（A）； 增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,αHCl增大,相同溫度下HCl的平衡轉(zhuǎn)化率比之前實(shí)驗(yàn)的大； BD
（3）解：由表中數(shù)據(jù)可知，2.0～6.0min內(nèi)△n（Cl2）=（5.4﹣1.8）×10﹣3mol=3.6×10﹣3mol，則以Cl2的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)速率v（Cl2）= =9×10﹣4molmin﹣1，速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（HCl）=2v（Cl2）=1.8×10﹣3mol．min﹣1，

答：2.0～6.0min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)速率1.8×10﹣3molmin﹣1

（4）2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
【解析】解：（1）由圖示可知，整個(gè)過程為：4HCl+O2=2Cl2+2H2O，反應(yīng)①為：2HCl（g）+CuO（s）H2O（g）+CuCl2（s）△H1，

反應(yīng)②生成1molCl2（g）的反應(yīng)熱為△H2，則反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：CuCl2（g）+ O2（g）=CuO（s）+Cl2（g）△H2，

根據(jù)蓋斯定律（①+②）×2可得總反應(yīng)的熱化學(xué)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由圖可知，溫度越高，平衡時(shí)HCl的轉(zhuǎn)化率越小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，化學(xué)平衡常數(shù)減小，即K（A）＞K（B），

所以答案是：＜；K（A）；②正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動，相同溫度下HCl的平衡轉(zhuǎn)化率比之前實(shí)驗(yàn)的大，故壓縮體積使壓強(qiáng)增大，畫相應(yīng)αHCl～T曲線的示意圖為 ，

所以答案是： ，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動，αHCl增大，相同溫度下HCl的平衡轉(zhuǎn)化率比之前實(shí)驗(yàn)的大；③A．增大n（HCl），HCl濃度增大，平衡右移，但HCl的轉(zhuǎn)化率降低，故A錯(cuò)誤；

B．增大n（O2），氧氣濃度增大，平衡右移，HCl的轉(zhuǎn)化率提高，故B正確；

C．使用更好的催化劑，加快反應(yīng)速率，縮短到達(dá)平衡的時(shí)間，不影響平衡移動，HCl的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯(cuò)誤；

D．移去生成物H2O，有利于平衡右移，HCl的轉(zhuǎn)化率增大，故D正確，

故選：BD；（4）氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣與水，反應(yīng)方程式為2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，

所以答案是：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．

【考點(diǎn)精析】掌握化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征是解答本題的根本，需要知道化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）．