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用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。...

Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A4HCl(g)O2(g) 满分5 manfen5.com2Cl2(g)2H2O(g)

1)研究表明反应A通过如下图所示的催化剂循环实现。

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反应为:2HCl(g)CuO(s)满分5 manfen5.comH2O(g)CuCl2(g)  ΔH1

反应生成1 mol Cl2(g)的反应热为ΔH2,则A反应的反应热表示为             (ΔH1ΔH2表示)

2)反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,且部分化学键断裂示意图如下:

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①H2O的电子式是            ,反应A的热化学方程式是             

断开1 mol H—O键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为          kJH2OH—O 键比HClH—Cl             (填)。

3)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。

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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ɑHCl—T曲线如上图所示,若压缩体积使压强增大,画出相应ɑHCl—T曲线的示意图,并简要说明理由        

 

(16分) (1)2ΔH1+2ΔH2 (2)①;4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1;②31.9;强 (3) 增大压强,平衡向正反应方向移动,αHCl增大,相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大。 【解析】 试题分析:(1)由图示可知,整个过程为:4HCl+O2=2Cl2+2H2O,反应①为:2HCl(g)+CuO(s)⇌H2O(g)+CuCl2(s)△H1,反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则反应热化学方程式为:CuCl2(g)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)△H2,根据盖斯定律(①+②)×2可得总反应的热化学方程式:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H=2(△H1+△H2),故答案为:2ΔH1+2ΔH2; (2)①水是共价化合物,氧原子和两个氢原子形成两个共价键,电子式为:,依据反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,反应的热化学方程式为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 KJ/mol,故答案为:;4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 KJ/mol; ②焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量,4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 KJ/mol,4×E(H-Cl)+498-[243×2+4×E(H-O)]=-115.6,得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498-486+115.6=127.6,E(H-O)-E(H-Cl)=31.9≈31.9,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键强,故答案为:31.9;强; (3)正反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大,故压缩体积使压强增大,相应αHCl~T曲线的示意图为 增大压强,平衡向正反应方向移动,αHCl增大,相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大。 考点:考查了热化学方程式书写、化学平衡及平衡常数影响因素、化学反应速率的计算、电子式的书写、化学键键能和焓变的相关知识。  
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考点分析:
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甲醇既是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为COCO2H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:

①CO(g)2H2(g) 满分5 manfen5.comCH3OH(g) ΔH1=99 kJ·mol1

②CO2(g)3H2(g) 满分5 manfen5.comCH3OH(g)H2O(g) ΔH2=—58 kJ·mol1

③CO2(g)H2(g) 满分5 manfen5.comCO(g)H2O(g) ΔH3=41 kJ·mol1

回答下列问题:

1)反应的化学平衡常数K的表达式为               。下图中能正确反映该反应平衡常数K随温度变化关系的曲线为            (“a”“b”),其判断理由是              

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2)合成气的组成满分5 manfen5.com时,体系中的CO平衡转化率(a)随温度升高而减小,分析其主要原因有:反应为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;还有            

3)若在一定条件下,容积恒定为VL的反应室中充入amolCO2amolH2,在催化剂作用下仅发生反应,下列措施一定使c(CH3OH)/c(CO)增大的是           (填字母)。

A.升高温度             B.充入Ar(g)使体系的总压增大

C.恒温恒容再充入H2     D.恒温恒容再充入a mol CO2a mol H2

 

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白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物,再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。

已知碳化反应是放热反应化学方程式Ca(OH)2+Mg(OH)2+3CO2满分5 manfen5.comCaCO3+Mg(HCO3)2+H2O。完成下列填空:

(1)Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性            (填“强”或“弱”)

Ca(OH)2的溶解度比Mg(OH)2的溶解度             (填“大”或“小”)。

(2)碳化温度保持在50~60 。温度偏高不利于碳化反应,原因是                         (至少写2点)。温度偏低也不利于碳化反应,原因是            

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(3)已知某次碳化时溶液中钙离子浓度随时间的变化如图所示,在10 min到13 min之内钙离子的反应速率为              。用化学方程式表示15 min之后钙离子浓度增大的原因           

 

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利用化学反应原理解决下列问题。

1CuCl2水溶液中存在如下平衡[Cu(H2O)4]2+()+4Cl满分5 manfen5.com [CuCl4]2—(绿)+4H2O请写出一个能使黄绿色CuCl2溶液向蓝色转化的操作是                           

2)将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。这现象说明了                    

3)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应: 满分5 manfen5.com △H=+124 kJ·mol1工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气物质的量之比为19),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。

在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:

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掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,说明水蒸气的加入相当于           (加压减压”)的效果。

控制反应温度为600℃的理由是               

 

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NH3及其盐都是重要的化工原料。

1)用NH4ClCa(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为                          (填字母)。

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2)恒定温度下在特制的密闭真空容器中充入2molNH31molCO2,发生反应制备氨基甲酸铵 2NH3(g)CO2(g) 满分5 manfen5.com NH2COONH4(s)(假设固体试样体积忽略不计)。若容器体积不变,可以判断该反应已经达到化学平衡的是         (填字母)。

Aυ(NH3)= 2υ(CO2)

B.密闭容器中总压强不变

C.密闭容器中混合气体的密度不变

上述反应达到平衡后,若在恒温下压缩容器体积,重新达平衡后混合气体中NH3的体积分数             (填增加减小不变)。

3)铵盐在水溶液中建立如下水解平衡:NH4Cl+H2O满分5 manfen5.comNH3·H2O+HCl,研究表明,浓度、温度、pH均对铵盐水解程度(即上述反应中中NH4Cl的转化率)产生影响。某兴趣小组探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

试剂与仪器:固体NH4Cl、蒸馏水、100 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可控制温度)

设计实验方案,pH为拟测定的数据,表中V(溶液)表示所配制NH4Cl溶液的体积。

       物理量

实验序号

V(溶液)/mL

NH4Cl /g

温度/℃

pH

1

100

m

T1

 

2

100

m

T2

 

3

100

2m 

T2

 

 

请分析,实验12的目的是探究               对溶液中NH4Cl水解程度的影响,实验23的目的是探究              对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

 

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在容积固定的容器中发生反应A(g)2B(g) 满分5 manfen5.comC (g)  ΔH<0各物质浓度如表所示

         浓度

时间

c(A)/mol·L1

c(B)/mol·L1

c(C)/mol·L1

0

0.8

1.6

0

2 min

0.6

x

0.2

4 min

0.3

0.6

0.5

6 min

0.3

0.6

0.5

下列说法错误的是

A24 min内用B表示的平均反应速率为0.3 mol·L1·min1

B.反应在第2 min时改变了条件,可能是加入了催化剂

C.反应在第2 min时改变了条件,可能是增加了B的浓度

D.若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量保持不变

 

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