Question

（16分）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，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

计算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，写出计算过程）。

（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见下图

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】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；（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为大，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；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，对；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；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。对。故答案是选项B、D。（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】本题主要考查了盖斯定律的应用、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。