Question

16．Cl₂是重要的化工原料．
（1）写出用Cl₂制备漂白液的离子方程式Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）图1所示的催化剂循环可实现用O₂将HCl转化为Cl₂，其中反应①为2HCl（g）+CuO（s）?H₂O（g）+CuCl₂（s）△H₂反应②消耗1molO₂的反应热为△H₂，则总反应生成1molCl₂（g）的焓变为△H₁+$\frac{1}{2}$△H₂，（用△H₁和△H₂表示）．
（3）实验室模拟用O₂将HCl转化为Cl₂的总反应．
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α_HCl～T曲线如图2所示，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，简要说明理由K（A），该反应正向放热，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小．
②在上述实验中若压缩体积使压强增大，在图2中画出相应α_HCl～T曲线的示意图．
③为提高HCl的平衡转化率下列措施中可行的是B、D．
A．增大n（HCl） B．增大n（O₂）  C．使用更好的催化剂  D．移去H₂O．

Answer 1

分析 （1）漂白液由氯气和NaOH溶液反应生成，主要成分是NaCl和NaClO，以此书写离子方程式；
（2）依据题意可知：①2HCl（g）+CuO（s）=H₂O（g）+CuCl₂（s）△H₁，②2CuCl₂（s）+O₂（g）=2CuO（s）+2Cl₂（g）2△H₂，依据盖斯定律：①+$\frac{1}{2}$②得：2HCl（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=Cl₂（g）+H₂O（g），据此计算总反应生成1molCl₂（g）的焓变；
（3）①由图可知，温度越高，平衡时HCl的转化率越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动；依据反应正向放热，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，判断A、B 两点的平衡常数K_（A）与K_（B）大小；
②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；
③改变措施有利于提高α_HCl，应使平衡向正反应方向移动，注意不能只增加HCl的浓度．

解答 解：（1）漂白液由氯气和NaOH溶液反应生成，主要成分是NaCl和NaClO，反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）依据题意可知：①2HCl（g）+CuO（s）=H₂O（g）+CuCl₂（s）△H₁，②2CuCl₂（s）+O₂（g）=2CuO（s）+2Cl₂（g）2△H₂，依据盖斯定律：①+$\frac{1}{2}$②得：2HCl（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=Cl₂（g）+H₂O（g），△H=△H₁+$\frac{1}{2}$△H₂；
故答案为：△H=△H₁+$\frac{1}{2}$△H₂；
（3）①由图可知，温度越高，平衡时HCl的转化率越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，即△H＜0，化学平衡常数减小，即K（A）＞K（B），
故答案为：＜；K（A）；该反应正向放热，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小；
②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，画相应α_HCl～T曲线的示意图为，故答案为：；
③A．增大n（HCl），HCl浓度增大，平衡右移，但HCl的转化率降低，故A错误；
B．增大n（O₂），氧气浓度增大，平衡右移，HCl的转化率提高，故B正确；
C．使用更好的催化剂，加快反应速率，缩短到达平衡的时间，不影响平衡移动，HCl的转化率不变，故C错误；
D．移去生成物H₂O，有利于平衡右移，HCl的转化率增大，故D正确，
故选：BD．

点评 本题考查了离子方程式的书写、利用盖斯定律计算反应的焓变、化学平衡常数、化学平衡移动的原理，题目综合性强，难度中等．