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）。

Answer

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

（2）①＜；K(A）；②；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；③BD

（3）1.8×10-3mol/min

【解析】

试题分析：（1）根据图象信息，箭头指向的是生成物可写出反应②的热化学方程式：CuCl2(g）+O2(g） CuO(s）+Cl2(g）△H2，则①+②可得总反应2HCl(g）+O2(g） H2O(g）+Cl2(g），△H=△H1+△H2，故答案为：2HCl(g）+O2(g） H2O(g）+Cl2(g），△H=(△H1+△H2）kJ/mol；

（2）①根据图1、2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）；故答案为：＜；K(A）；

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：；故答案为：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；

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，故A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，故B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，故C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，故D正确；故答案为：BD；

（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）+O2(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）=═1.8×10-3mol/min，故答案为：1.8×10-3mol/min；

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的相关知识。