Question

用Cl₂生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl＋O₂2Cl₂＋2H₂O

(1)已知:Ⅰ反应A中， 4mol HCI被氧化，放出115.6kJ的热量。

Ⅱ

H₂O的电子式是_______________.

②反应A的热化学方程式是_______________。

③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________KJ，H₂O中H—O 键比HCl中H—Cl键（填“强”或“若”）_______________。

(2)对于反应A，下图是4种投料比[n(HCl)：n(O₂)，分别为1：1、2：1、4：1、6：1、]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。

①曲线b对应的投料比是______________.

②当曲线b, c, d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_________________.

③投料比为2:1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl₂的物质的量分数是_______________.

Answer

(1)   4HCl＋O2 2Cl2＋2H2O △H=－115.6kJ·mol－1；32；强

(2) 4:1；投料比越小时对应的温度越低；30.8%

【解析】

试题分析：（1）①水是含有极性键的共价化合物，所以电子式是H2O的电子式是。

②4mol HCI被氧化，放出115.6kJ的热量，所以该反应的热化学方程式是4HCl＋O2 2Cl2＋2H2O。

③1 mol H—O 与1 mol H—Cl的键能分别是设为x和y。因为反应热就是断键吸收的能量和形成化学键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 键比HCl中H—Cl键强。

（2）①氧气的物质的量越多，则氯化氢的转化率越高，即n(HCl)：n(O2)的比值越小，氯化氢的转化率越高，所以投料比分别为1：1、2：1、4：1、6：1时氯化氢的转化率一次降低，曲线b对应的投料比是4:1，答案选b。

②根据曲线可知，投料比越小时对应的温度越低。

③根据曲线可知投料比为2:1、温度为400℃时，氯化氢的平衡转化率是80%

4HCl＋O2 2Cl2＋2H2O

起始量（mol）      2     1           0     0

转化量（mol）      1.6   0.4         0.8   0.8

平衡量（mol）      0.4   0.6         0.8   0.8

所以平衡混合气中Cl2的物质的量分数是

考点：考查电子式、热化学方程式、外界条件对平衡状态的影响以及可逆反应的有关计算