Question

用Cl₂生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HC1。利用反應(yīng)A，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應(yīng)A：4HCl＋O₂2Cl₂＋2H₂O
(1)已知:Ⅰ反應(yīng)A中， 4mol HCI被氧化，放出115.6kJ的熱量。
Ⅱ
H₂O的電子式是_______________.
②反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是_______________。
③斷開(kāi)1 mol H—O 鍵與斷開(kāi) 1 mol H—Cl 鍵所需能量相差約為_(kāi)_________KJ，H₂O中H—O 鍵比HCl中H—Cl鍵（填“強(qiáng)”或“若”）_______________。
(2)對(duì)于反應(yīng)A，下圖是4種投料比[n(HCl)：n(O₂)，分別為1：1、2：1、4：1、6：1、]下，反應(yīng)溫度對(duì)HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線(xiàn)。

①曲線(xiàn)b對(duì)應(yīng)的投料比是______________.
②當(dāng)曲線(xiàn)b, c, d對(duì)應(yīng)的投料比達(dá)到相同的HCl平衡轉(zhuǎn)化率時(shí)，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的關(guān)系是_________________.
③投料比為2:1、溫度為400℃時(shí)，平衡混合氣中Cl₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是_______________.

Answer 1

(1)   4HCl＋O₂ 2Cl₂＋2H₂O △H=－115.6kJ·mol^－1；32；強(qiáng)
(2) 4:1；投料比越小時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度越低；30.8%

解析試題分析：（1）①水是含有極性鍵的共價(jià)化合物，所以電子式是H₂O的電子式是。
②4mol HCI被氧化，放出115.6kJ的熱量，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是4HCl＋O₂ 2Cl₂＋2H₂O。
③1 mol H—O 與1 mol H—Cl的鍵能分別是設(shè)為x和y。因?yàn)榉磻?yīng)熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，所以有4x＋498kJ/mol－2×243KJ/mol－2×2×y＝－115.6kJ/mol，解得x－y＝32 kJ/mol，所以H₂O中H—O 鍵比HCl中H—Cl鍵強(qiáng)。
（2）①氧氣的物質(zhì)的量越多，則氯化氫的轉(zhuǎn)化率越高，即n(HCl)：n(O₂)的比值越小，氯化氫的轉(zhuǎn)化率越高，所以投料比分別為1：1、2：1、4：1、6：1時(shí)氯化氫的轉(zhuǎn)化率一次降低，曲線(xiàn)b對(duì)應(yīng)的投料比是4:1，答案選b。
②根據(jù)曲線(xiàn)可知，投料比越小時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度越低。
③根據(jù)曲線(xiàn)可知投料比為2:1、溫度為400℃時(shí)，氯化氫的平衡轉(zhuǎn)化率是80%
4HCl＋O₂ 2Cl₂＋2H₂O
起始量（mol）      2     1           0     0
轉(zhuǎn)化量（mol）      1.6   0.4         0.8   0.8
平衡量（mol）      0.4   0.6         0.8   0.8
所以平衡混合氣中Cl₂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是
考點(diǎn)：考查電子式、熱化學(xué)方程式、外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響以及可逆反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算
點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見(jiàn)題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強(qiáng)，貼近高考，在注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和訓(xùn)練的同時(shí)，側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和訓(xùn)練。有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的邏輯推理能力和發(fā)散思維能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。該類(lèi)試題主要是考查學(xué)生能夠敏捷、準(zhǔn)確地獲取試題所給的相關(guān)信息，并與已有知識(shí)整合，在分析評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上應(yīng)用新信息的能力。