近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量-优题课

题文

近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：

（1）Deacon发明的直接氧化法为： $4 H C l (g) + O_{2} (g) = 2 C l_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$ 。下图为刚性容器中，进料浓度比 c(HCl) ∶ $c (O_{2})$ 分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：

可知反应平衡常数 K（300℃）________ K（400℃）（填"大于"或"小于"）。设HCl初始浓度为 $c_{0}$ ，根据进料浓度比 c(HCl)∶ c(O ₂)=1∶1的数据计算 K（400℃）=________（列出计算式）。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比 c(HCl)∶ $c (O_{2})$ 过低、过高的不利影响分别是________。

（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：

$C u C l_{2} (s) = C u C l (s) + \frac{1}{2} C l_{2} (g)$ Δ $H_{1} = 83 k J \cdot m o l^{- 1}$

$C u C l (s) + \frac{1}{2} O_{2} (g) = C u O (s) + \frac{1}{2} C l_{2} (g)$ Δ $H_{2} = - 20 k J \cdot m o l^{- 1}$

$C u O (s) + 2 H C l (g) = C u C l_{2} (s) + H_{2} O (g)$ Δ $H_{3} = - 121 k J \cdot m o l^{- 1}$

则 $4 H C l (g) + O_{2} (g) = 2 C l_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$ 的 Δ H=________ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

（3）在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是________。（写出2种）

（4）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：

负极区发生的反应有________（写反应方程式）。电路中转移1 mol电子，需消耗氧气________L（标准状况）

科目化学题型实验题难度中等

知识点：化学平衡常数的含义用化学平衡常数进行计算化学平衡的影响因素用盖斯定律进行有关反应热的计算化学平衡移动原理化学电源新型电池转化率随温度、压强的变化曲线氧化还原反应的计算

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相关试题

含苯酚的工业废水的方案如下图所示：

回答下列问题：
（1）设备①进行的是操作（填写操作名称），实验室这一步操作所用的仪器是。
（2）由设备②进入设备③的物质A是。
（3）在设备③中发生反应的化学方程式为。
（4）在设备④中，物质B的水溶液和CaO反应，产物是CaCO₃、和水，再通过过滤得产物。
（5）上图中，能循环使用的物质是C₆H₆、CaO、NaOH水溶液、。
（6）写出同时满足下列条件的苯酚的一种同分异构体的结构简式是。
①核磁共振氢谱只有一个峰
②分子中无碳碳双键

某化学课外小组用下图装置制取纯净的溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A中(A下端活塞关闭)。

（1）写出A中反应的化学方程式。
（2）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是，写出有关的化学方程式。
（3）C中盛放CCl₄的作用是。
（4）能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，现象是。

I下列实验操作或对实验事实的描述中正确的是_______________
①石油的分馏实验必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度，其中冷凝管起到冷凝回流的作用
②将0.1mol•L^﹣1的NaOH溶液与0.5mol•L^﹣1的CuSO₄溶液等体积混合制得氢氧化铜浊液，用于检验醛基
③不慎将苯酚溶液沾到皮肤上，立即用酒精清洗
④配制银氨溶液：在一定量AgNO₃溶液中滴加过量氨水即可
⑤分离苯和苯酚的混合液，加入少量浓溴水，过滤
⑥将10滴溴乙烷加入1mL10%的烧碱溶液中加热片刻后，再滴加2滴2%的硝酸银溶液，以检验水解生成的溴离子．
II某校学生为探究苯与溴发生反应的原理，用如图装置进行实验．

根据相关知识回答下列问题：
（1）实验开始时，关闭K₁，开启K₂和分液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始．过一会儿，在（Ⅲ）中可能观察到的现象是____________________________________
（2）整套实验装置中能防止倒吸的装置有________________（填装置序号）．
（3）反应结束后要使装置（I）中的水倒吸入装置（Ⅱ）中．这样操作的目的是______________________
（4）你认为通过该实验后，有关苯跟溴反应的原理方面能得出的结论是_______________________

（每空2分，共12分）实验室以草酸(HOOC—COOH)和乙醇为原料制备草酸二乙酯的实验步骤如下：

步骤1：在上图所示装置中，加入无水草酸45g，无水乙醇81g，苯200mL，浓硫酸10mL，搅拌下加热68-70℃回流共沸脱水。
步骤2：待水基本蒸完后，分离出乙醇和苯。
步骤3：所得混合液冷却后依次用水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥。
步骤4：常压蒸馏，收集182-184℃的馏分，得草酸二乙酯57g。
（1）步骤1中发生反应的化学方程式是，反应过程中冷凝水应从(填“a”或“b”)端进入。
（2）步骤2操作为。
（3）步骤3用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的目的是。
（4）步骤4除抽气减压装置外所用玻璃仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管、接液管、锥形瓶和。
（5）本实验中，草酸二乙酯的产率为。

工业上测量SO₂、N₂、O₂混合气体中SO₂含量的装置如下图；反应管中装有碘的淀粉溶液。SO₂和I₂发生的反应为（N₂、O₂不与I₂反应）：SO₂＋I₂＋2H₂O→H₂SO₄＋2HI

（1）混合气体进入反应管后，量气管内增加的水的体积等于的体积（填写气体的分子式）。
（2）反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，则测得的SO₂含量（选填：偏高，偏低，不受影响）。
（3）反应管内的碘的淀粉溶液也可以用代替（填写物质名称）。
（4若碘溶液体积为V_amL．，浓度为Cmol·L^－1，N₂与O₂的体积为V_bmL（已折算为标准状况下的体积）。用C．V_a_．V_b表示SO₂的体积百分含量为：。
（5）将上述装置改为简易实验装置，除导管外，还需选用的仪器为．（选下列仪器的编号）。
a．烧杯
b．试管
c．广口瓶
d．容量瓶
e．量筒
f．单孔塞
g．双孔塞

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