Question

【題目】化學(xué)反應(yīng)原理對(duì)化學(xué)反應(yīng)的研究具有指導(dǎo)意義。

（1）機(jī)動(dòng)車廢氣排放已成為城市大氣污染的重要來(lái)源。

①氣缸中生成NO的反應(yīng)為：N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H ＞0。汽車啟動(dòng)后，氣缸內(nèi)溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大，請(qǐng)分析兩點(diǎn)原因 、 。

②汽車汽油不完全燃燒時(shí)還產(chǎn)生CO，若設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：

2CO(g)＝2C(s)＋O2(g) ΔH>0，該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)？ （選填“能”或“不能”），依據(jù)是 。

（2）氯氣在298K、100kPa時(shí)，在1L水中可溶解0.09mol，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶于水的Cl2約有1/3與水反應(yīng)。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，在上述平衡體系中加入少量NaOH固體，溶液中Cl—濃度 （選填“增大”、“減小”或“不變”）。

（3）一定條件下，F(xiàn)e3+和I—在水溶液中的反應(yīng)是2I—+2Fe3+I2+2Fe2+，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，加入CCl4充分振蕩，且溫度不變，上述平衡向 （選填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向移動(dòng)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種使該反應(yīng)的化學(xué)平衡逆向移動(dòng)的實(shí)驗(yàn)方案 。

（4）用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。

反應(yīng)A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O

已知：ⅰ．此條件下反應(yīng)A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量。

ⅱ．

①寫出此條件下，反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式 。

②斷開1 mol H—O鍵與斷開1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為 kJ。

Answer 1

【答案】

（1）①溫度升高，反應(yīng)速率加快，溫度升高，有利于平衡反應(yīng)正向進(jìn)行；②不能，該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)，任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行；

（2）Cl2+H2O HCl + HclO，增大；

（3）正反應(yīng)，加入少許鐵粉或加入少許碘（其他合理設(shè)計(jì)即可）

（4）①4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1，31.9

【解析】

試題分析：（1）①氣缸中生成NO的反應(yīng)為：N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H ＞0。汽車啟動(dòng)后，氣缸內(nèi)溫度越高，反應(yīng)速率越快，單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大；該反應(yīng)吸熱，升高溫度平衡正向移動(dòng)，溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大。

②汽車汽油不完全燃燒時(shí)還產(chǎn)生CO，若設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：

2CO(g)＝2C(s)＋O2(g) ΔH>0，ΔS<0， ，任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行。

（2）Cl2與水反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+H2O HCl + HClO，在上述平衡體系中加入少量NaOH固體，消耗鹽酸、次氯酸，Cl2+H2O HCl + HclO平衡正向移動(dòng)，溶液中Cl—濃度 增大。

（3）一定條件下，F(xiàn)e3+和I—在水溶液中的反應(yīng)是2I—+2Fe3+I2+2Fe2+，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，加入CCl4充分振蕩，溶液中碘的濃度減小，述平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。加入少許鐵粉或加入少許碘可使化學(xué)平衡逆向移動(dòng)。

（4）反應(yīng)A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O

已知：ⅰ．此條件下反應(yīng)A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量。

ⅱ．

①反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1。

②設(shè)H—Cl鍵的鍵能為x，H—O鍵的鍵能為y，反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=焓變，即4x+498-2×243-4y=－115.6，y-x=31.9kJ。