题目

题型：不详难度：来源：

将1mol氧气和一定量的HCl放入2L的密闭容器中，420℃时，在催化剂作用下发生反应：4HCl+O₂ 

 2Cl₂+2H₂O．5分钟后反应达到平衡，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，消耗NaOH 2.0mol；再将剩余气体干燥后通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O₂，溶液增重19.2g．
请回答下列问题：
（1）写出平衡时，混合气体通入NaOH溶液中所发生反应的离子方程式．
（2）计算0～5分钟时，Cl₂的平均生成速率是多少．
（3）计算平衡时HCl的转化率．

答案

反应为可逆反应，混合气体中有HCl、Cl₂等，混合气体通过过量NaOH溶液，HCl与NaOH溶液反应，生成氯化钠与水．Cl₂与NaOH溶液反应，生成氯化钠、次氯酸钠与水．共消耗NaOH 2.0mol，根据钠原子守恒可知n（NaCl）+n（NaClO）=2mol，根据氯原子守恒可知原来HCl的物质的量n（HCl）=2mol．
将剩余气体干燥后通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O₂，溶液增重19.2g为反应剩余的氧气的质量，所以剩余氧气的物质的量为

19.2g

32g/mol

=0.6mol．
（1）混合气体中有HCl、Cl₂等，HCl与NaOH溶液反应，生成氯化钠与水，离子方程式为H⁺+OH^-=H₂O．
Cl₂与NaOH溶液反应，生成氯化钠、次氯酸钠与水，反应离子方程式为Cl₂+OH^-=Cl^-+ClO-+H₂O．
答：混合气体通入NaOH溶液中所发生反应的离子方程式为H⁺+OH^-=H₂O；Cl₂+OH^-=Cl^-+ClO-+H₂O．
（2）4HCl+O₂ 

 2Cl₂+2H₂O
开始（mol）：2    1             0    0
变化（mol）：1.6  1-0.6=0.4      0.8  0.8  
所以5分钟内，Cl₂的平均生成速率v（Cl₂）=

0.8mol 2L

5min

=0.08 mol•L^-1•min^-1．
答：5分钟内，Cl₂的平均生成速率0.08 mol•L^-1•min^-1．
（3）原来HCl的物质的量n（HCl）=2mol．
由（2）可知参加反应的氯化氢的物质的量为1.6mol，
所以氯化氢的转化率为

1.6mol

2mol

×100%=80%．
答：氯化氢的转化率为80%．