为什么氢气与氯气在光照条件下就会爆炸

2024-12-02 08:31:04

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回答1：

H2+cl2=2HCl(条件：光照)
H2和Cl2混合气体见光爆炸是一个自由基链式反应过程。
Cl2分子中的Cl-Cl键很弱，光照条件下就能打断它，使Cl2分子解离成2个Cl原子：Cl2—hν→2Cl
Cl原子又能发生如下反应：
Cl＋H2→HCl＋H
生成的H原子又能反应：
H＋Cl2→HCl＋Cl
上两个反应是自由基反应，因为有十分活泼的Cl和H原子自由基的参与而很容易进行，并且释放能量，放出能量进一步促进了Cl2的解离：
Cl2＋M→2Cl＋M (M是惰性分子或者器壁)
以上三个反应循环往复，但没有一个反应使自由基数量减少(反应初期自由基浓度低,互相碰撞的可能性很小)，导致反应分子迅速转化为大量自由基，生成HCl和发出能量。
当反应体系自由基浓度达到一定水平时，自由基合并的过程明显起来：
H+H→H2
Cl+Cl→Cl2
H+Cl→HCl
这些高能的自由基合并成低能的稳定分子会更急剧的放热，反应体系的散热远远跟不上急剧的放热，导致体系的温度和压强急剧升高而发生爆炸。