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:
高三化学单选题简单题
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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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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氯化氢直接氧化法制氯气的反应是4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。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如图所示。下列说法不正确的是( )
A.K(300℃)>K(400℃)
B.增加反应的压强和及时分离出氯气都可以提高氯化氢的转化率
C.当c(HCl):c(O2)进料比过低时,HCl的转化率较低,且不利于分离O2和Cl2
D.若HCl的初始浓度为c,进料比为1:1时,K(500℃)=
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氯化氢直接氧化法制氯气的反应是4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。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如图所示。下列说法不正确的是( )
A.K(300℃)>K(400℃)
B.增加反应的压强和及时分离出氯气都可以提高氯化氢的转化率
C.当c(HCl):c(O2)进料比过低时,HCl的转化率较低,且不利于分离O2和Cl2
D.若HCl的初始浓度为c,进料比为1:1时,K(500℃)=
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氯气用途广泛,但在使用时,一般会产生氯化氢。工业上可用O2将HCl转化为Cl2,以提高效益,减少污染。反应为:O2+4HCl2Cl2 +2H2O。
完成下列填空:
(1)该反应化学平衡常数K的表达式为___;实验测得P0压强下,HCl平衡转化率α(HCl)随反应温度T的变化如图所示,则正反应是___反应(填“吸热”或者“放热”)。
(2)上述实验中若压缩体积使压强由P0增大至P1,在图中画出P1压强下HCl平衡转化率α(HCl)随反应温度T变化的曲线___,并简要说明理由:___。
(3)该反应在P0、320℃条件下进行,达平衡状态A时,测得容器内n(Cl2)=7.2×10–3mol,则此时容器中的n(HCl)=___mol。
(4)对该反应达到平衡后,以下分析正确的是___(选填编号)。
a.增加n(HCl),对正反应的反应速率影响更大
b.体积不变加入稀有气体,对正反应的反应速率影响更大
c.压强不变加入稀有气体,对逆反应的反应速率影响更大
d.如果平衡常数K值增大,对逆反应的速率影响更大
(5)氯元素能形成多种离子。在水溶液中1molCl-、1molClOx–(x=1,2,3,4)能量的相对大小如图所示,写出B→A+C反应的化学方程式(用离子符号表示)___;若有1.5molB发生反应,转移电子___mol。
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工业上可用O2将HCl转化为Cl2,反应为:O2(g)+4HCl(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)。请完成下列填空:
(1)该反应化学平衡常数K的表达式为_____________________;实验测得P0压强下,HCl平衡转化率α(HCl)随反应温度T的变化如图所示,则正反应是_________反应(填“吸热”或者“放热”)。
(2)写出一种能提高HCl转化率的方法___________________。
(3)上述实验中若压缩体积使压强由P0增大至P1,在图中画出P1压强下HCl平衡转化率α(HCl)随反应温度T变化的曲线______,并简要说明理由:_________________。
(4)根据图中信息所示,在P0、320℃条件下进行,达平衡状态A时,测得容器内n(Cl2)=7.2×10–3mol,则此时容器中n(HCl)=_____mol。
(5)氯元素能组成多种化合物,如常见的铵态氮肥,氯化铵溶液呈______性,其原因用离子方程式表示:___________________________。现有一瓶氯化铵、氯化钠和氨水的混合液,经测定溶液呈中性,此时三种离子的关系是:[Na+]+[NH4+]_____[Cl-](填“>”“<”或“=”)。
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用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)
已知:I.反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ热量。
II.
判断下列说法正确的是( )
A. 反应A的△H>-115.6kJ·mol-1
B. H2O中H—O键比HCl中H—Cl键弱
C. 由II中的数据判断氯元素的非金属性比氧元素强
D. 断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差31.9kJ
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氧化还原反应在生产生活中有着重要的应用。请按要求写出相应的方程式。
(1)二氧化硫是一种污染性气体,工业上常利用Fe2+的催化作用,常温下使SO2转化为SO42-,其总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。上述总反应分两步进行,第一步反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,写出第二步反应的离子方程式: _____________________________。
(2)ClO2是一种高效的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下:
①氯化钠电解槽内的阳极产物为:__________。
②二氧化氯发生器所产生的气体中二氧化氯的体积分数为:__________。
③ClO2能将电镀废水中的CN-离子氧化成两种无毒气体,自身被还原成Cl-。写出该反应的离子方程式_____________________________________________________。
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