24.氯气用途广泛,但在使用时,一般会产生氯化氢。工业上可用O2将HCl转化为Cl2,以提高效益,减少污染。反应为:O2+4HCl 2Cl2 +2H2O
完成下列填空:
该反应化学平衡常数K的表达式为 ( );实验测得P0压强下,HCl平衡转化率α(HCl)随反应温度T的变化如图所示,则正反应是( )反应(填“吸热”或者“放热”)。
上述实验中若压缩体积使压强由P0增大至P1,
在图中画出P1压强下HCl平衡转化率α(HCl)随反应温度T变化的曲线,并简要说明理由: ( ) 。
该反应在P0、320°C条件下进行,达平衡状态A时,测得容器内n(Cl2)=7.2×10–3mol,则此时容器中的n(HCl)=( )mol。
对该反应达到平衡后,以下分析正确的是 ( )(选填编号)。
a.增加n(HCl),对正反应的反应速率影响更大
b.体积不变加入稀有气体,对正反应的反应速率影响更大
c.压强不变加入稀有气体,对逆反应的反应速率影响更大
d.如果平衡常数K值增大,对逆反应的速率影响更大
氯元素能形成多种离子。在水溶液中1molCl–、1molClOx–(x=1,2,3,4)能量的相对大小如图所示,写出B→A+C反应的热化学方程式(用离子符号表示)( ) ;若有1.5molB发生反应,转移电子( ) mol。
K=[Cl2]2 [H2O]2/([O2][HCl]4) 放热
直接由反应方程式书写化学平衡常数K的表达式为K=[Cl2]2 [H2O]2/([O2][HCl]4;
再由HCl平衡转化率α(HCl)随温度T的变化曲线,得出:温度升高,转化率α(HCl)降低,说明升高温度,平衡逆移,则正反应是放热反应。
化学平衡及其计算、化学反应热。
把握好化学反应速率与化学平衡的规律、勒夏特列原理、计算公式。
无
增大压强,平衡右移,温度相同情况下,转化率增大
若压缩体积使压强由P0增大至P1,即增大压强,平衡正移(正反应是体积减少的反应),则α(HCl)增大。
化学平衡及其计算、化学反应热。
增大压强,平衡右移,温度相同情况下,转化率增大
作图
该反应在P0、320°C条件下进行,达平衡状态A时,
依据: O2 + 4HCl 2Cl2 +2H2O
始量/mol a 0
变量/mol 4x 2x
A平量/mol a-4x 2x
测得容器内n(Cl2)=7.2×10–3mol,即2x=7.2×10–3mol,4x=14.4×10–3mol,
又知:平衡状态A时,α(HCl)=0.85=14.4×10–3/a,a≈16.94×10–3mol,
则此时容器中的n(HCl)= a-4x =16.94×10–3mol-14.4×10–3mol=2.54×10–3mol。
化学平衡及其计算、化学反应热。
把握好化学反应速率与化学平衡的规律、勒夏特列原理、计算公式。
无
a,d
a.增加n(HCl)的瞬间,正反应速率瞬间增大,故a正确;
b.体积不变加入稀有气体,平衡混合物中各成分的浓度不变,反应速率没影响,且平衡不移动,故b错误;
c.压强不变加入稀有气体,反应体系的体积会增大,相当于减小压强,平衡会向着体积增大的逆反应方向移动,但逆反应速率减小的少于正反应速率,故c错误。
d.该反应正反应放热,如果平衡常数K值增大,则是平衡正向移动,且K只与温度有关,故应该是降温,逆反应吸热,故降温对逆反应的速率的减小更大,d正确。
化学平衡及其计算、化学反应热。
把握好化学反应速率与化学平衡的规律、勒夏特列原理、计算公式。
平衡状态分析。
3ClO–(aq)→2Cl–(aq)+ClO3–(aq)+117 kJ 2
从图示看到B→A+C反应中价态变化关系是:B(+1,60)→A(-1,0)+C(+5,63),得出:3ClO–(aq)→2Cl–(aq)+ClO3–(aq)+117 kJ。若有1.5molB发生反应,转移电子2 mol。
化学平衡及其计算、化学反应热。
把握好化学反应速率与化学平衡的规律、勒夏特列原理、计算公式。
无