解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷174
Deacon直接氧化法可将HC1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：
2CuCl2(s)=2CuCl(s)+Cl2(g) △H1=+166 kJ·mol-1
2CuCl(s)+O2(g)=2CuO(s)+Cl2(g) △H2=-40kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) △H3=-121 kJ·mol-1
则上述总反应的热化学方程式为___________ 。
(2)在一刚性容器中，当进料浓度比c(HCl)：c(O2)=5：1时，实验测得HCl平衡转化率随温度变化的a(HCl)—T曲线如图所示：
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 ___________ (填标号)。
A．HCl与O2的物质的量之比不改变
B．HCl与Cl2的物质的量之比等于2：1
C．容器内的压强不再改变
D．断裂n mol H-Cl键的同时形成 n mol H-O键
②250℃、400℃两点的平衡常数K250℃___________ K400℃(填“>”“<”或“=”)。在相同容器中若进料浓度比c(HCl)：c(O2)=1：1时，所得转化率a(HCl)比之前___________ (填“大”、“小”或“等于”)。
③温度不变时，进一步提高HCl的转化率的方法是___________ (任写一种)。
(3)若在绝热的刚性容器中投入原料比为n(HCl)：n(O2)=1：1的反应混合物，起始时总物质的量为8mol，测得反应过程中c(Cl2)的数据如下：
①2.0～6.0 min内以O2表示的反应速率为___________ 。
②实验发现产生Cl2的速率先增大后减小，分析其原因：___________ 。
③若在恒温的刚性容器中完成这个反应，15min时候测得Cl2产率为50%，问反应前后的压强之比：___________ 。
(1)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
2CuCl2(s)=2CuCl(s)+Cl2(g) △H1=+166 kJ·mol-1
2CuCl(s)+O2(g)=2CuO(s)+Cl2(g) △H2=-40kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) △H3=-121 kJ·mol-1
则上述总反应的热化学方程式为
(2)在一刚性容器中，当进料浓度比c(HCl)：c(O2)=5：1时，实验测得HCl平衡转化率随温度变化的a(HCl)—T曲线如图所示：
| 平衡时HCl转化率a | 93% | 90% | 87% | 85% | 82% |
| T ℃ | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 |
A．HCl与O2的物质的量之比不改变
B．HCl与Cl2的物质的量之比等于2：1
C．容器内的压强不再改变
D．断裂n mol H-Cl键的同时形成 n mol H-O键
②250℃、400℃两点的平衡常数K250℃
③温度不变时，进一步提高HCl的转化率的方法是
(3)若在绝热的刚性容器中投入原料比为n(HCl)：n(O2)=1：1的反应混合物，起始时总物质的量为8mol，测得反应过程中c(Cl2)的数据如下：
| t/min | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 |
| c(Cl2)/10-1mol·L-1 | 0 | 1.5 | 5.4 | 6.5 | 7.4 | 8.0 |
②实验发现产生Cl2的速率先增大后减小，分析其原因：
③若在恒温的刚性容器中完成这个反应，15min时候测得Cl2产率为50%，问反应前后的压强之比：
23-24高三上·四川绵阳·阶段练习
类题推荐
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)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_______ (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n mol H-Cl键的同时形成n mol H-O键
E. 混合气体的平均相对分子质量不变
②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_______ 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_______ 、_______ (写出2种)。
(2)若在一定温度的刚性容器中投入原料HCl和O2的混合物发生反应，测得反应过程中c(Cl2)的数据如下：
2.0～6.0 min内以HCl表示的反应速率为_______ 。
(3)利用Au/Ag3PO4光催化去除氮氧化物(O2将氮氧化物氧化为NO
)，研究表明，不同Au的负载量与氮氧化物的去除效果、催化去除速率常数(用k表示，其他条件不变时，速率常数越大，速率越大)大小的关系分别如图1、图2表示。已知：催化剂的活性与其表面的单位面积活性位点数有关。
①综合图1、图2可知催化效果最佳的是_______ (填催化剂)。
②图2中表面随着Au的负载量不断增加，反应速率常数先增大后减小，试分析反应速率常数减小的原因是_______
(1)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
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n mol H-Cl键的同时形成n mol H-O键
E. 混合气体的平均相对分子质量不变
②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
③温度不变时，进一步提高HCl的转化率的方法是
(2)若在一定温度的刚性容器中投入原料HCl和O2的混合物发生反应，测得反应过程中c(Cl2)的数据如下：
| t/min | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 |
| c(Cl2)/10-3 mol·L-1 | 0 | 1.8 | 3.7 | 5.4 | 7.2 | 8.3 |
2.0～6.0 min内以HCl表示的反应速率为
(3)利用Au/Ag3PO4光催化去除氮氧化物(O2将氮氧化物氧化为NO
)，研究表明，不同Au的负载量与氮氧化物的去除效果、催化去除速率常数(用k表示，其他条件不变时，速率常数越大，速率越大)大小的关系分别如图1、图2表示。已知：催化剂的活性与其表面的单位面积活性位点数有关。 ①综合图1、图2可知催化效果最佳的是
②图2中表面随着Au的负载量不断增加，反应速率常数先增大后减小，试分析反应速率常数减小的原因是
近年来，随着聚酯工业的快速发展，Cl2的需求量和HCl的产出量也随之迅速增长。Deacon发明了直接氧化法（称作Deacon反应）：
。
用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。
回答下列问题：
(1)传统上Deacon反应可通过如图所示的催化剂循环实现。
Deacon反应的△H=_______ （用△H1和△H2表示）
(2)在恒温、体积为1L的刚性密闭容器中发生Deacon反应，HCl、O2初始投料分别为4mol、1mol。实验测得HCl平衡转化率（α(HCl)）随温度变化的曲线如图。
①下列说法能说明Deacon反应在此条件下到达平衡状态的有________ 。
A．
B．H2O的质量分数不变
C．
不变 D．
不变
②Deacon反应的△H________ 0（填“＞”、“=”或“＜”，下同），A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)的大小关系是K(A)________ K(B)。
③Deacon反应在A点的平衡常数K=________ 。
④保持温度及投料比不变，提高HCl的平衡转化率的方法有________ 。（写出2种）
⑤若HCl、O2初始投料分别为5mol、1mol，画出相应α(HCl)-T曲线的示意图__________ 。
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率为_______ mol·min-1。
。用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。
回答下列问题：
(1)传统上Deacon反应可通过如图所示的催化剂循环实现。
Deacon反应的△H=
(2)在恒温、体积为1L的刚性密闭容器中发生Deacon反应，HCl、O2初始投料分别为4mol、1mol。实验测得HCl平衡转化率（α(HCl)）随温度变化的曲线如图。
①下列说法能说明Deacon反应在此条件下到达平衡状态的有
A．
B．H2O的质量分数不变C．
不变 D．不变②Deacon反应的△H
③Deacon反应在A点的平衡常数K=
④保持温度及投料比不变，提高HCl的平衡转化率的方法有
⑤若HCl、O2初始投料分别为5mol、1mol，画出相应α(HCl)-T曲线的示意图
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
| 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 |
| 0 | 1.8 | 3.7 | 5.4 | 7.2 |
许多有氯气参与的工业生产中，消耗氯气的同时，通常会产生大量的副产物氯化氢。工业上可采用氯化氢催化氧化法制取氯气，实现氯资源循环利用，既可提高经济效益，又能减少HCl污染问题。有关反应原理为4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-116kJ·mol-1，该过程具有能耗低、操作简单等优点，目前是最容易实现工业化的方法。回答下列问题：
(1)Deacon过程是最早也是最具有代表性的催化氧化法，由Deacon在1875年首先提出。Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)=CuCl(s)+
Cl2(g) △H1=+83kJ·mol-1
CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) △H2=-20kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) △H3
其中，△H3=____ kJ·mol-1。
(2)关于氯化氢催化氧化法制氯气的反应，下列说法正确的是____ (填字母)。
(3)如图为容积一定的容器中，不同进料浓度比(
)时HCl平衡转化率随温度变化的关系，其中进料浓度比最大的是____ 曲线(用“X、Y或Z”表示)。在温度一定、进料浓度比一定的条件下，能进一步提高HCl转化率的方法是：____ (写出2种方法)。
(4)一定温度下，当进料比n(HCl)：n(O2)=8：3时，若平衡时HCl的转化率为50%，体系的总压为PkPa。计算该温度下反应：4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)的压强平衡常数Kp=___ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(5)350℃时，若某密闭容器中氯化氢催化氧化制氯气的反应的平衡常数K=25.0(mol·L-1)-1(以平衡浓度表示的平衡常数)，正反应速率v正=k正c4(HCl)•c(O2)，逆反应速率v逆=k逆c2(Cl2)•c2(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆=____ (用含K和k正的式子表示)；若k正=0.45(mol·L-1)-4·min-1，40min时反应达到平衡状态，c(Cl2)=c(H2O)=0.5mol·L-1，v逆=___ mol·L-1·min-1。
2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-116kJ·mol-1，该过程具有能耗低、操作简单等优点，目前是最容易实现工业化的方法。回答下列问题：(1)Deacon过程是最早也是最具有代表性的催化氧化法，由Deacon在1875年首先提出。Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)=CuCl(s)+
Cl2(g) △H1=+83kJ·mol-1CuCl(s)+
O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) △H2=-20kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) △H3
其中，△H3=
(2)关于氯化氢催化氧化法制氯气的反应，下列说法正确的是
| A．催化氧化反应(Deacon制氯法)中，所使用的催化剂是CuCl |
| B．容器内气体的颜色不再变化时，说明该反应达到平衡状态 |
| C．反应达到平衡后，降低温度，能加快正反应速率，减小逆反应速率，使平衡正向移动 |
| D．其他条件一定时，氧气的投料越多，平衡时Cl2的体积分数越大 |
)时HCl平衡转化率随温度变化的关系，其中进料浓度比最大的是(4)一定温度下，当进料比n(HCl)：n(O2)=8：3时，若平衡时HCl的转化率为50%，体系的总压为PkPa。计算该温度下反应：4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)的压强平衡常数Kp=(5)350℃时，若某密闭容器中氯化氢催化氧化制氯气的反应的平衡常数K=25.0(mol·L-1)-1(以平衡浓度表示的平衡常数)，正反应速率v正=k正c4(HCl)•c(O2)，逆反应速率v逆=k逆c2(Cl2)•c2(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆=
组卷网是一个信息分享及获取的平台，不能确保所有知识产权权属清晰，如您发现相关试题侵犯您的合法权益，请联系组卷网
