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高中化学实验室 - 普通高考

作者:365bet体育在线赌场   发布时间:2019-09-15 11:21   浏览:


近年来,随着聚酯工业的快速发展,对氯气的需求和氯化氢的生产也在迅速增加。
因此,将氯化氢转化为氯的技术已成为科学研究的热点。
请回答以下问题:
(1)Deacon发明的直接氧化法是4HCl(g)+ O2(g)=== 2Cl2(g)+ 2H2O(g)。
下图显示了HCl平衡转化率与刚性容器温度之间的关系,进料浓度比c(HCl):c(O2)为1:1,4:1,7:1:
反应平衡常数K(300℃)K(400℃)(完全“大于”或“小于”)是已知的。
HCl的初始浓度为c0,并且K(400℃)=(计算公式)基于进料浓度比c(HCl)数据计算:c(O2)= 1:1。
化学计量进料速率降低了产物分离能量消耗,同时保持高试剂转化率。
进料浓度比c(HCl):c(O2)的不利影响太低和太高。
(2)辅助直接氧化可以按照以下催化方法进行。
CuCl2(s)=== CuCl(s)+ Cl2(g)ΔH1= 83kJ?Mol-1
CuCl(s)+ O2(g)=== CuO(s)+ Cl2(g)ΔH2= -20kJ?Mol-1
CuO(s)+ 2HCl(g)=== CuCl2(s)+ H2O(g)ΔH3= -121kJ?Mol-1
接下来,4HCl(g)+ O2(g)=== 2Cl2(g)+ 2H2O(g)ΔH= kJ?Mol-1
(3)在特定温度条件下进一步提高HCI转化率的方法(描述两种类型)
(4)基于电解氯化氢的常规氯回收技术,科学家最近设计了一种使用碳基电极材料的新工艺方案,包括电化学和化学工艺,如图所示在下图中:
在负极区域中发生的反应如下(描述反应式)。
在电路中移动1 mol电子并消耗氧气L(标准条件)
答案
(1)与O2和Cl2分离相比,能量消耗更高,HCl转化率更低
(2)-116
(3)增加反应系统的压力,按时取出产品
(4)Fe3 ++ e === Fe2 +,4Fe2 ++ O2 + 4H + === 4Fe3 ++ 2H2O5。
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