分析 混合氣體通過過量NaOH溶液,消耗NaOH 2.0mol,根據(jù)鈉原子守恒可知n(NaCl)+n(NaClO)=0.2mol,再根據(jù)氯原子守恒可知原來HCl的物質(zhì)的量n(HCl)=0.2mol.將剩余氣體干燥后通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2,溶液增重19.2g為反應(yīng)剩余的氧氣的質(zhì)量,
(1)為可逆反應(yīng),混合氣體中有HCl、Cl2等,HCl與NaOH溶液反應(yīng),生成氯化鈉與水.Cl2與NaOH溶液反應(yīng),生成氯化鈉、次氯酸鈉與水;
(2)根據(jù)剩余氧氣的質(zhì)量,計算出生成的氯氣的物質(zhì)的量,再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v(Cl2);
(3)根據(jù)剩余氧氣的質(zhì)量,計算出參加反應(yīng)的氯化氫的物質(zhì)的量,再根據(jù)轉(zhuǎn)化率計算;根據(jù)反應(yīng)消耗氧氣的物質(zhì)的量利用差量法計算平衡時混合氣體總的物質(zhì)的量;
(4)根據(jù)焓變△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能計算該反應(yīng)的焓變.
解答 解:反應(yīng)為可逆反應(yīng),混合氣體中有HCl、Cl2等,混合氣體通過過量NaOH溶液,HCl與NaOH溶液反應(yīng),生成氯化鈉與水.Cl2與NaOH溶液反應(yīng),生成氯化鈉、次氯酸鈉與水.共消耗NaOH 2.0mol,根據(jù)鈉原子守恒可知n(NaCl)+n(NaClO)=2mol,根據(jù)氯原子守恒可知原來HCl的物質(zhì)的量n(HCl)=2mol,
將剩余氣體干燥后通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2,溶液增重19.2g為反應(yīng)剩余的氧氣的質(zhì)量,所以剩余氧氣的物質(zhì)的量為:$\frac{19.2g}{32g/mol}$=0.6mol,
(1)混合氣體中有HCl、Cl2等,HCl與NaOH溶液反應(yīng),生成氯化鈉與水,離子方程式為:H++OH-=H2O;
Cl2與NaOH溶液反應(yīng),生成氯化鈉、次氯酸鈉與水,反應(yīng)離子方程式為Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H2O;
故答案為:H++OH-=H2O;Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)4HCl+O2 ?2Cl2 +2H2O
開始(mol):2 1 0 0
變化(mol):1.6 1-0.6=0.4 0.8 0.8
所以5分鐘內(nèi),Cl2的平均生成速率為:v(Cl2)=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{5min}$=0.08 mol•L-1•min-1,
故答案為:0.08 mol•L-1•min-1,
(3)反應(yīng)前HCl的總物質(zhì)的量為:n(HCl)=2mol,由(2)可知參加反應(yīng)的氯化氫的物質(zhì)的量為1.6mol,則氯化氫的轉(zhuǎn)化率為:$\frac{1.6mol}{2mol}$×100%=80%;
根據(jù)分析可知平衡時剩余氧氣的物質(zhì)的量為0.6mol,反應(yīng)消耗氧氣的物質(zhì)的量為:1mol=0.6mol=0.4mol,
4HCl+O2?2Cl2+2H2O(g)△n
1 1
0.4mol 0.4mol
平衡時氣體減少物質(zhì)的量為:n=0.4mol,所以平衡時氣體總物質(zhì)的量為:1mol+2mol-0.4mol=2.6mol,
故答案為:80%;2.6mol;
(4)H-Cl的鍵能是431kJ/mol,O=O的鍵能是497kJ/mol,Cl-Cl的鍵能是243kJ/mol,H-O的鍵能是463kJ/mol,
反應(yīng)4HCl+O2?2Cl2+2H2O(g)的焓變△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=431kJ/mol×4+497kJ/mol-243kJ/mol×2-463kJ/mol×4=-117kJ/mol,
故答案為:-117.
點評 本題考查較為綜合,涉及反應(yīng)熱、轉(zhuǎn)化率化學反應(yīng)速率的計算、離子方程式書寫等知識,題目難度中等,明確化學反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率的概念及表達式即可解答,注意掌握反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系,試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 在沸水中滴入含0.1molFeC13的飽和溶液,制得膠粒數(shù)為0.1 NA | |
B. | 含0.4mol HNO3的稀硝酸與足量Fe反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.2 NA | |
C. | 120 gNaHSO4和MgSO4的晶體混合物中陽離子數(shù)為NA | |
D. | 標準狀況下,44.8LSO2與足量O2反應(yīng)生成的SO3分子數(shù)為2NA |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 只生成AgBr及AgI兩種沉淀 | B. | 溶液中c(I-)≈1.0×10-9mol/L | ||
C. | 溶液中c(Br-)≈3.0×10-5mol/L | D. | 溶液中c(Ag+)≈3.2×10-8mol/L |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
化學鍵 | O═O | C═O | C≡O(shè) |
鍵能(Kj/moL) | 497 | 803 | 1072 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 該物質(zhì)有三種官能團,該物質(zhì)自身能發(fā)生酯化反應(yīng) | |
B. | 該物質(zhì)能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色,它們的反應(yīng)原理相同 | |
C. | 該物質(zhì)能通過兩種方式的反應(yīng)生成兩種高分子物質(zhì) | |
D. | 1mol該物質(zhì)能夠消耗2mol金屬鈉同時放出1mol氫氣 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
選項 | 操 作 | 現(xiàn) 象 | 解釋、結(jié)論 |
A | 把過量的Fe粉中加入硝酸中充分反應(yīng),滴入KSCN溶液 | 溶液呈紅色 | 稀硝酸將Fe氧化為Fe3+ |
B | 向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2 | 溶液變渾濁 | 析出了Na2CO3晶體 |
C | 定容時不小心加水超過容量瓶的刻度線,立即用滴管吸去多余的部分 | 液體凹液面與刻度線相平 | 配制溶液的濃度不受影響 |
D | 用玻璃棒蘸取濃氨水點到紅色石蕊試紙上 | 試紙變藍色 | 濃氨水呈堿性 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 粗硅$→_{高溫}^{Cl_{2}}$ SiCl4$→_{高溫}^{H_{2}}$ Si | |
B. | Mg(OH)2$\stackrel{鹽酸}{→}$ MgCl2(aq)$\stackrel{電解}{→}$ Mg | |
C. | Fe2O3$\stackrel{鹽酸}{→}$ FeCl3(aq)$\stackrel{蒸發(fā)}{→}$ 無水FeCl3 | |
D. | AgNO3(aq)$\stackrel{NH_{3}•H_{2}O}{→}$ OH(aq)$→_{△}^{蔗糖}$ Ag |
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