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2019全国III卷
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非选择题
题干
近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:
⑴Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g) + O2(g)===2Cl2(g) + 2H2O(g)。下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1:1、4:1、7:1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:

可知反应平衡常数K(300℃)             K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400℃)=        (列出计算式)。
按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是         
⑵Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
   CuCl2(s)===CuCl(s) + Cl2(g)  ΔH1=83 kJ·mol-1
   CuCl(s) +O2(g)===CuO(s) + Cl2(g)   ΔH2=-20 kJ·mol-1
   CuO(s) + 2HCl(g)===CuCl2(s) + H2O(g)     ΔH3=-121 kJ·mol-1
 则4HCl(g) + O2(g)===2Cl2(g) + 2H2O(g)的ΔH=     kJ·mol-1
⑶在一定温度的条件下,进一步提高HCI的转化率的方法是                (写出2种)
⑷在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:

负极区发生的反应有      (写反应方程式)。
电路中转移1 mol电子,需消耗氧气    L(标准状况)
答案
⑴大于O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低
⑵﹣116
⑶增加反应体系压强、及时除去产物
⑷Fe3++ e===Fe2+,4Fe2+ + O2 + 4H+===4Fe3++ 2H2O           5.6
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