用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A: 4HCl+O2 2Cl2+2H2O。
(1)已知:i 反应A中, 4mol HCI被氧化,放出115.6kJ的热量。
ii
①H2O的电子式是_______________。
②反应A的热化学方程式是____________________________________________________。
③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________kJ,H2O中H—O 键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)_______________。
(2)对于反应A,下图是4种投料比[n(HCl):n(O2),
分别为1:1、2:1、4:1、6:1]下,反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。
①曲线b对应的投料比是__________。
②当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时,对应的反应温度高低与投料比多少的关系是______________________________。
400oC
③投料比为2:1、温度为400℃时,平衡混合气中Cl2的物质的量分数__________。
【答案】(1)①H:O:H (2分) ②4HCl(g)+O2(g)2Cl2+2H2O(g) △H=-115.6kJ/mul (2分)
③32或31.9kJ (1分) 强(1分) (2)①4:1 (1分) ②投料比越小时对应的温度越低(1分) ③30.8% (2分)
考点:热化学方程式、外界条件对平衡状态的影响以及可逆反应的有关计算
化合反应的定义:
化合反应指的是由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应。
化合反应的模型:
A+B+…+N→X
化合反应的一般类型有:
1.金属+氧气→金属氧化物:很多金属都能跟氧气直接化合。例如常见的金属铝接触空气,它的表面便能立即生成一层致密的氧化膜,可阻止内层铝继续被氧化。4Al+3O2=2Al2O3
2.非金属+氧气→非金属氧化物: 一经点燃,许多非金属都能在氧气里燃烧,如:C+O2=点燃=CO2
3.金属+非金属→无氧酸盐:很多金属能与非金属氯、硫等直接化合成无氧酸盐。如 2Na+Cl2=点燃==2NaCl
4.氢气+非金属→气态氢化物:因氢气性质比较稳定,反应一般需在点燃或加热条件下进行。如 2H2+O2=点燃=2H2O
5. 碱性氧化物+水→碱:多数碱性氧化物不能跟水直接化合。判断某种碱性氧化物能否跟水直接化合,一般的方法是看对应碱的溶解性,对应的碱是可溶的或微溶的,则该碱性氧化物能与水直接化合。如: Na2O+H2O=2NaOH. 对应的碱是难溶的,则该碱性氧化物不能跟水直接化合。如CuO、Fe2O3都不能跟水直接化合。
6.酸性氧化物+水→含氧酸:除SiO2外,大多数酸性氧化物能与水直接化合成含氧酸。如: CO2+H2O=H2CO3
7.碱性氧化物+酸性氧化物→含氧酸盐:大多数碱性氧化物和酸性氧化物可以进行这一反应。其碱性氧化物对应的碱碱性越强,酸性氧化物对应的酸酸性越强,反应越易进行。如Na2O+CO2=Na2CO3
8.氨+氯化氢→氯化铵:氨气易与氯化氢化合成氯化铵。如: NH3+HCl=NH4Cl
9. 和氧气在点燃的情况下形成二氧化硫:S+O2==点燃==SO2
化合反应与氧化还原反应的关系:
有单质参加的化合反应一定属于氧化还原反应。此外,化合反应一般释放出能量。
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