氯气是现代工业的重要原料，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热车点，回答下列问题：（1...

氯气是现代工业的重要原料，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热车点，回答下列问题：

（1）Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。可按下列催化过程进行：

Ⅰ.CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)　　 ΔH1=+83kJ·mol-1

Ⅱ.CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)　　 ΔH2=-20kJ·mol-1

Ⅲ.4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)　　 ΔH3

反应Ⅰ能自发进行的条件是___。利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用反应___的ΔH。

（2）如图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)：c(O2)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（400℃）__K（500℃）（填“大于”或“小于”）。设容器内初始压强为p0，根据进料浓度比c(HCl)：c(O2)=4：1的数据，计算400℃时容器内的平衡压强=___（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(O2)过低、过高的不利影响分别是___。

（3）已知：氯气与NaOH溶液反应可生成NaClO3。有研究表明，生成NaClO3的反应分两步进行：

Ⅰ.2ClO-=ClO2-+Cl-

Ⅱ.ClO2-+ClO-=ClO3-+Cl-

常温下，反应Ⅱ能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，试用碰撞理论解释其原因：___。

（4）电解NaClO3水溶液可制备NaClO4，写出阳极反应式：___。

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氯气是现代工业的重要原料，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热车点，回答下列问题：

（1）Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。可按下列催化过程进行：

Ⅰ.CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)　　 ΔH1=+83kJ·mol-1

Ⅱ.CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)　　 ΔH2=-20kJ·mol-1

Ⅲ.4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)　　 ΔH3

反应Ⅰ能自发进行的条件是___。利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用反应___的ΔH。

（2）如图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)：c(O2)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（400℃）__K（500℃）（填“大于”或“小于”）。设容器内初始压强为p0，根据进料浓度比c(HCl)：c(O2)=4：1的数据，计算400℃时容器内的平衡压强=___（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(O2)过低、过高的不利影响分别是___。

（3）已知：氯气与NaOH溶液反应可生成NaClO3。有研究表明，生成NaClO3的反应分两步进行：

Ⅰ.2ClO-=ClO2-+Cl-

Ⅱ.ClO2-+ClO-=ClO3-+Cl-

常温下，反应Ⅱ能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，试用碰撞理论解释其原因：___。

（4）电解NaClO3水溶液可制备NaClO4，写出阳极反应式：___。

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氯气是现代工业的重要原料，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热车点，回答下列问题：

（1）Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。可按下列催化过程进行：

Ⅰ.CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)　　 ΔH1=+83kJ·mol-1

Ⅱ.CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)　　 ΔH2=-20kJ·mol-1

Ⅲ.4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)　　 ΔH3

反应Ⅰ能自发进行的条件是___。利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用反应___的ΔH。

（2）如图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)：c(O2)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（400℃）__K（500℃）（填“大于”或“小于”）。设容器内初始压强为p0，根据进料浓度比c(HCl)：c(O2)=4：1的数据，计算400℃时容器内的平衡压强=___（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(O2)过低、过高的不利影响分别是___。

（3）已知：氯气与NaOH溶液反应可生成NaClO3。有研究表明，生成NaClO3的反应分两步进行：

Ⅰ.2ClO-=ClO2-+Cl-

Ⅱ.ClO2-+ClO-=ClO3-+Cl-

常温下，反应Ⅱ能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，试用碰撞理论解释其原因：___。

（4）电解NaClO3水溶液可制备NaClO4，写出阳极反应式：___。

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随着现代工业的发展，二氧化碳污染的处理成为科学研究的重点，回答下列问题：

I.有人提出利用H2还原CO2使其转化为有机化工的主要原料乙烯。

(1)查阅资料：H2的燃烧热为285.8kJ/mol，C2H4的燃烧热为l41lkJ/mol，lmolH2O(1)转化为H2O(g)需吸收44kJ的热量。则反应6H2(g)+2CO2(g) C2H4(g)+4H2O(g)

△H=___________kJ/mol。

(2)下图是探究不同温度对CO2的转化率和催化剂的催化效率影响的示意图。

①生产中通常选用的温度最好是___________，理由是___________。

②图中表示的化学平衡常数：M___________N(填>、=、<)

③250℃时，在2L密闭容器中分别充入6molH2和2 molCO2，到达平衡时体系中C2H4的体积分数为___________。

Ⅱ.CO在一定条件下，能与H2合成二甲醚：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)。

(1)在1L的密闭容器中分别充入2.5molH2与 bmol CO2发生反应，在不同温度下达到平衡状态时测得实验数据如下表：

①到达平衡时若升高温度，则上述平衡___________方向移动（填“正反应”或“逆反应”）。

②转化率：x___________y（填>、=、<）

(2)新型高效的二甲醚燃料电池工作时总反应式：CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O。

①该电池的负极是___________(填a或b)，负极电极反应式为___________；

②利用该电池冶铝，若制得金属铝54g理论上消耗二甲醚___________g。

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利用空气将氯化氢催化氧化，使之转化为氯气，已成为工业上生产氯气的重要途径，其反应为4HCl＋O2=2H2O＋2Cl2。下列化学用语表达正确的是(　　)

A.质量数为18的氧原子：O B.水的电子式：

C.HCl分子的球棍模型： D.Cl－的结构示意图：

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丙烯是制造一次性医用口罩的重要原料。丙烷催化脱氢是工业生产丙烯的重要途径，丙烷催脱氢技术主要分为氧化脱氢和直接脱氢两种。回答下列问题：

(1)丙烷催化氧化脱氢法主要反应如下：

2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g)　 △H1=-236kJ·mol-1(i)

反应过程中消耗的C3H8和 生成的C3H6 的物质的量随温度的变化关系见下表。

①反应i中反应物的总能量 _______生成物的总能量(填“大于”“小于”或“等于”)。

②分析表中数据得到丙烯的选择性随温度的升高而______(填写“不变”“升高”“降 低”)；　　 出现此结果的原因除生成乙烯等副产物外还可能是 _________。(C3H6的选择性＝×100%)

(2)丙烷催化直接脱氢反应： C3H8(g) ⇌C3H6(g)+ H2(g)　　 △H2=+124. 3kJ•mol -1 ( ii )　　 副反应：C3H8 (g)　　 ⇌C2H4 (g) + CH4(g)　　 △H3(iii)

①反应 ii 的平衡常数、产物丙烯选择性、副产物乙烯选择性与温度关系如图所示， 分析工业生产中采用的温度为 650°C 左右的原因是_________。

②温度为 670°C 时，若在 1L 的容器中投入 8 molC3H8，充分反应后，平衡混合气体中有 2molCH4和一定量C3H8、C3H6、H2、C2H4，计算该条件下C3H6 的选择性为___％。

③欲使丙烯的产率提高，下列措施可行的是______( 填写序号 )

a.恒压条件下向原料气中掺杂水蒸气　　　　 b.增大氢气与丙烷的投料比　　 c.选择对脱氢反应更好选择性的催化剂　　 d.大压强

(3)科学家探索出利用无机膜催化丙烷脱氢制丙烯的新工艺，该工艺利用特定功能膜将生成的氢气从反应区一侧有选择性的及时移走，从平衡角度分析该工艺的优点______。

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钒被称为“现代工业味精”，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料。常见的钒氧化物为VO、V2O3、VO2、V2O5，低价氧化钒在空气中易被氧化成高价氧化钒。

请回答下列问题：

（1）已知：

①2V(s)＋O2(g)=2VO(s)　　 △H1=－825.6kJ·mol-1

②4VO(s)＋O2(g)=2V2O3(s)　　 △H2=－788.8kJ·mol-1

③V2O3(s)＋O2(g)=V2O5(s)　　 △H3=－334.6kJ·mol-1

④4V(s)＋5O2(g)=2V2O5(s)　　 △H4

据上述反应热效应之间的关系，可知△H4=___。

（2）V2O5是钒氧化物中最重要的，也是最常用的钒化工制品。工业上制备V2O5的一个方法是利用VOCl3水解，则VOCl3中V的化合价为___，水解反应的化学方程式为___。

（3）工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热法，该反应的化学方程式为___。

（4）工业制硫酸常用V2Os作催化剂，已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　　 △H=－196kJ·mol-1，500℃时将2molSO2和1molO2装入一容积恒定的10L密闭容器中，达到平衡时容器中SO3的浓度为0.1mol·L-1。

①该反应的平衡常数K=___。某温度时，该反应的平衡常数K=50，则该温度___(填“>”“<”或“=”)500℃。

②下列措施能使的值减小的是___(填字母)。

A.升温

B.其他条件不变，再充入2molHe

C.其他条件不变，再充入2molSO2和1molO2

D.不用V2O5作催化剂，改用其他更高效的催化剂

（5）酸性条件下，V2O5和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成可溶性的VOSO4，请写出该反应的离子方程式：___。

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二氧化碳和氢气按一定的体积比混合，在一定条件下可以制得烯烃，该技术已经成为节能减碳的有效途径之一。苯是一种重要的化工原料，下图是合成橡胶和TNT的路线。

回答问题：

（1）工业上由煤焦油提取苯的操作名称为__________。

（2）烯烃B的名称为________________；E的结构简式为__________________。

（3）写出反应类型：反应②________________；反应③____________________。

（4）写出反应①的化学方程式____________________________________。

（5）D在一定条件下与足量H₂反应后的产物，其一氯代物有_________种。

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将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点，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，如图所示。下列说法正确的是（　　 ）

A.正极发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+

B.阳极反应为：2C1--2e-=Cl2↑

C.若消耗5.6L氧气，则电路中转移1mol电子

D.Fe3+在反应中起催化剂作用

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氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。某兴趣小组以铁屑为原料模拟工业上制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的流程如下：

请回答下列问题：

（Ⅰ）（1）“氧化”阶段通入过量空气比用氯气作氧化剂具有的优点是__________________。

（2）“合成”阶段生成Na2FeO4的离子方程式为_______________________________。

（3）为了检验“氧化”过程中所得溶液中是否含有Fe2+，某同学取少量溶液于试管中，选用下列试剂可以达到目的的是_______(填字母)。

a.KSCN 溶液　　 b.NaOH 溶液　　 c.K3[Fe(CN)6]溶液　 d.苯酚溶液　 e.酸性KMnO4溶液

（4）过程①制取FeCl3固体的具体操作步骤是_______________________。若使6.5 mol/LFeCl3饱和溶液不析出Fe(OH)3，需控制溶液的pH 小于_________{已知该实验条件下，Ksp[(Fe(OH)3]=6.5×10-36，Kw=1.0×10-13（水离子积）}

（Ⅱ）以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料，通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]，装置如图所示。

（1）收集到(CH3)4NOH的区域是________(填a、b、c或d)。

（2）写出电解池总反应(化学方程式)__________________________________。

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