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          近年來,隨著聚酯工業的快速發展,氯氣的需求量和氯化氫的產出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉化為氯氣的技術成為科學研究的熱點。回答下列問題:
          (1)Deacon發明的直接氧化法為:4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)。如圖為剛性容器中,進料濃度比c(HCl):c(O2)分別等于1:1、4:1、7:1時HCl平衡轉化率隨溫度變化的關系:

          可知反應平衡常數K(300℃)
          大于
          大于
          K(400℃)(填“大于”或“小于”)。設HCl初始濃度為c0,根據進料濃度比c(HCl):c(O2)=1:1的數據計算K(400℃)=
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          (列出計算式)。按化學計量比進料可以保持反應物高轉化率,同時降低產物分離的能耗。進料濃度比c(HCl):c(O2)過低、過高的不利影響分別是
          Cl2和O2分離能耗較高、HCl轉化率較低
          Cl2和O2分離能耗較高、HCl轉化率較低

          (2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行:
          CuCl2(s)═CuCl(s)+
          1
          2
          Cl2(g)△H1=+83kJ?mol-1
          CuCl(s)+
          1
          2
          O2(g)═CuO(s)+
          1
          2
          Cl2(g)△H2=-20kJ?mol-1
          CuO(s)+2HCl(g)═CuCl2(s)+H2O(g)△H3=-121kJ?mol-1
          則4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)的△H=
          -116
          -116
           kJ?mol-1
          (3)在一定溫度的條件下,進一步提高HCl的轉化率的方法是
          增加反應體系的壓強、及時分離出產物
          增加反應體系的壓強、及時分離出產物
          。(寫出2種)
          (4)在傳統的電解氯化氫回收氯氣技術的基礎上,科學家最近采用碳基電極材料設計了一種新的工藝方案,主要包括電化學過程和化學過程,如圖所示:

          負極區發生的反應有
          Fe3++e-═Fe2+、4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
          Fe3++e-═Fe2+、4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
          (寫反應方程式)。電路中轉移1mol電子,需消耗氧氣
          5.6
          5.6
          L(標準狀況)。

          【答案】大于;
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          ;Cl2和O2分離能耗較高、HCl轉化率較低;-116;增加反應體系的壓強、及時分離出產物;Fe3++e-═Fe2+、4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O;5.6
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:1920引用:18難度:0.5
          相似題
          • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
            (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
             
            kJ?mol-1
            (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
             
            ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
             
            mol?L-1?s-1
            (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。

            ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
             
            (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數Kp=
             
            (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2
            ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
             
            (填標號)。
            A.減小C2H2的濃度
            B.升高溫度
            C.增大壓強
            D.加入合適的催化劑
            (4)工業上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
             
            ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
             

            發布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
          • 2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是(  )

            發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6
          • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
            (1)此時A的濃度c(A)=
             
            mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
             
            mol;
            (2)B的平均反應速率v(B)=
             
            mol/(L?min);
            (3)x的值為
             

            發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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