Deacon直接氧化法可将HCl转化为Cl2,提高效益,减少污染,反应原理为:4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)。
(1)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)═CuCl(s)+12Cl2(g)△H1=+83kJ•mol-1
CuCl(s)+12O2(g)═CuO(s)+12Cl2(g)△H2=-20kJ•mol-1
CuO(s)+2HCl(g)═CuCl2(s)+H2O(g)△H3=-121kJ•mol-1
则上述总反应的热化学方程式为 2HCl(g)+12O2(g)=Cl2(g)+H2O(g)ΔH=-58 kJ•mol-12HCl(g)+12O2(g)=Cl2(g)+H2O(g)ΔH=-58 kJ•mol-1。
(2)在一刚性容器中,当进料浓度比c(HCl):c(O2)=4:1时,实验测得HCl平衡转化率随温度变化的α(HCl)-T曲线如图。
①一定温度下,下列选项表明该反应一定达到平衡状态的是 BCEBCE(填标号)。
A.HCl与O2的物质的量之比不改变
B.HCl与Cl2的物质的量之比不改变
C.容器内的压强不再改变
D.断裂nmol H-Cl键的同时形成nmol H-O键
E.混合气体的平均相对分子质量不变
②A、B两点的平衡常数KA>>KB(填“>”、“<”或“=”)。在相同容器中若进料浓度比c(HCl):c(O2)=1:1时,所得α(HCl)-T曲线在曲线AB的 上上方。(填“上”或“下”)
③温度不变时,进一步提高HCl的转化率的方法是 及时除去产物Cl2或H2O及时除去产物Cl2或H2O、增大氧气投入浓度增大氧气投入浓度。(写出2种)
(3)若在一定温度的刚性容器中投入原料比为c(HCl):c(O2)=1:1的反应混合物,起始时总压强为PkPa,测得反应过程中c(Cl2)的数据如表。
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t/min | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 |
c(Cl2)/10-3mol•L-1 | 0 | 1.8 | 3.7 | 5.4 | 7.2 | 8.3 |
1.8×10-3mol/(L•min)
1.8×10-3mol/(L•min)
。②若平衡时总压强为0.9P kPa,气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。该温度条件下,反应4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)的平衡常数Kp=
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【答案】2HCl(g)+O2(g)=Cl2(g)+H2O(g)ΔH=-58 kJ•mol-1;BCE;>;上;及时除去产物Cl2或H2O;增大氧气投入浓度;1.8×10-3mol/(L•min);
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:24引用:1难度:0.5
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A.减小C2H2的浓度
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