Question

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              , (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曲线如图12，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           。

②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应a_HCl—T（HCl的转化率与温度的关系）曲线的示意图，并简要说明理由：                          。

③下列措施中有利于提高a_HCl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

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）。

（4）Cl₂用途广泛，写出用Cl₂制备漂白粉的化学方程式。

Answer

(1) 2HCl(g) + 1/2O2(g)H2O(g)+Cl2(g) △H=△H1+△H2

(2) ①＜ ；K(A)；②见右图

增大压强，平衡右移，ɑHCl增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前实验的大。 ③B、D

(3)【解析】
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

(4)2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

【解析】

试题分析：根据图像信息，箭头指向的是生成物可写出反应②的热化学方程式：CuCl2(g)+1/2O2(g)CuO(s) +Cl2(g) △H2，则①+②可得总反应2HCl(g) + 1/2O2(g)H2O(g)+Cl2(g) △H=△H1+△H2；（2）①根据图12可知随着温度的升高，aHCl减小，说明升高温度，平衡向逆向移动，则可知逆反应吸热反应，所以正反应是放热反应，故△H＜0，同时由于升高温度，平衡逆移，则生成物减少，温度是B点大于A点，所以平衡常数K(A) ＞K(B)；②同时由于该总反应是气体系数减小的反应，所以，压缩体积使压强增大，一定温度下，平衡应正向移动，ɑHCl应较题目实验状态下变大，所以可得曲线图: ；

③A、增大n(HCl) ，平衡正向移动，但是平衡移动使HCl减少的趋势小于增加HCl使增大的趋势，所以HCl的转化率减小，错误；B、增大n(O2) ，反应物的浓度增大，平衡向正向移动，HCl转化率增大，正确；C、使用更好的催化剂，不能使化学平衡发生移动，实验HCl的转化率不变，错误； D、移去H2O，及减小了生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，HCl转化率增大。正确。（3）题目中给出的是n(Cl2)的数据，要求的是以HCl的物质的量变化表示的反应速率，所以根据方程式进行计算，注意是2.0～6.0min内的速率，单位是mol·min-1：设2.0～6.0min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

（4）Cl2与石灰乳发生反应制取漂白粉，反应的化学方程式为：2Cl2+2Ca(OH)2＝CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。

【考点定位】盖斯定律的应用、化学平衡移动、化学平衡常数的大小比较及化学反应速率的计算等

【名师点睛】本题考查盖斯定律的应用、化学平衡移动、化学平衡常数的大小比较、化学图像的绘制以及化学反应速率的计算。根据盖斯定律进行热化学方程式计算时运用“同边相加异边减”的方法将分反应转化为总反应。化学平衡的问题通常涉及到平衡状态的判断、平衡的移动、平衡的有关计算等，有关化学平衡的计算则一定要用“三段式”。平衡的判断抓住两个根本标志：各物质的浓度不再变化、同种物质的生成速率和消耗速率相等。平衡移动判断时分析清楚反应两边气体的系数大小、反应时吸热还是放热等。