Question

氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用十分广泛。地康法制取氯气的反应为：4HCl(g)+O₂(g)2Cl₂(g)+2H₂O(g)△H= -120kJ/mol 该反应分两步进行，其基本原理如下图所示：

过程 I 的反应为， 2HCl(g)+CuO(s) CuCl₂(s)+H₂O(g)△H= -132kJ/mol

(1)该原理中起到催化剂作用物质的化学式为_______________________；

(2)过程 II 反应的热化学方程式为____________________；

(3)压强为p₁时，地康法中HCl 的平衡转化率a_HCl  随温度变化曲线如图。

①比较 a、b 两点的平衡常数大小 K(a)=_______________K(b)(填“>”“<”或“=”)，解释原因为________________；

②c 点表示投料不变， 350℃、压强为p₂时，地康法中HCl 的平衡转化率，则p₂_________________p₁(填“>”“<”或“=”)。

Answer

CuO 2CuCl2(s)+ O2(g) = 2CuO(s) + 2C12(g)△H= +144kJ/mol ＞ 升高温度HCl的转化率降低,则平衡逆向移动，平衡常数减小 ＜

【解析】

(1).根据反应前后CuO不变化可知CuO为催化剂；

(2).根据盖斯定律解答；

(3).根据影响平衡移动解答，升高温度HCl的转化率降低，则平衡逆向移动，平衡常数减小。

(1)根据图知，反应I中CuO是反应物、反应II中CuO是生成物，所以CuO为催化剂，故答案为: CuO；

(2) ①4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H= -120kJ/mol

②2HCl(g)+CuO(s) CuCl2(s)+H2O(g)△H= -132kJ/mol

反应II的方程式为2CuCl2(s)+ O2(g) = 2CuO(s) + 2C12(g)，方程式II可由①- 2×②得到，△H= - 120kJ/mol- 2×(-132kJ/mol)= + 144kJ/ mol，故答案为：2CuCl(s)+ O2(g) = 2CuO(s) + 2C12(g)△H= +144kJ/mol；

(3)①升高温度HCl的转化率降低，则平衡逆向移动，平衡常数减小，压强相同时温度a< b，则K(a)> K(b)，故答案为: > ；升高温度HCl的转化率降低，则平衡逆向移动，平衡常数减小；

②c点表示投料不变，350℃、压强为p2时，该反应前后气体计量数之和减小，增大压强HCl的转化率增大，相同温度时转化率c点低，则c点压强较小，所以p2