Question

【題目】亞硝酰氯(NOCl)是有機合成中的重要試劑。回答下列問題：

（1）NOCl雖然不穩定，但其原子均達到8e-穩定結構，NOCl的電子式為_________________。

（2）一定條件下，在密閉容器中發生反應：2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)，其正反應速率表達式為v正=k·cn( NOCl)(k為速率常數)，測得v正和c(NOCl)的關系如表：

序號	c(NOCl)/(mol·L-1)	v正/(mol·L-1·s-1)
①	0.30	3.60×10-9
②	0.60	1.44×10-8

則n=_________；k=___________。

（3）25 ℃時，制備亞硝酰氯所涉及的熱化學方程式和平衡常數如表：

序號	熱化學方程式	平衡常數
①	2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1=a kJ/mol	K1
②	4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+ 2NO(g)+Cl2(g) ΔH2=b kJ/mol	K2
③	2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3	K3

則該溫度下，ΔH3=______kJ/mol；K3=______（用K1和K2表示）。

（4）25℃時，在體積為2L的恒容密閉容器中通入0.08 mol NO和0.04 molCl2發生上述反應③，若反應開始與結束時溫度相同，數字壓強儀顯示反應過程中壓強(p)隨時間(t)的變化如圖曲線a所示，則ΔH3=______（填“>”“<”或“=”）0；若其他條件相同，僅改變某一條件，測得其壓強(p)隨時間(t)

的變化如圖曲線b所示，則改變的條件是_____________；K3=___________L/mol；在5 min時，再充入0.08 mol NO和0.04 molCl2，則混合氣體的平均相對分子質量將_____________（填“增大”、“減小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】 2 4×10-8 L/(mol·s) 2a-b < 加入催化劑 28.8 增大

【解析】（1）NOCl為共價化合物，氮、氧、氯三種原子間形成共價鍵，同時滿足每個原子到8e-穩定結構，所以NOCl的電子式為；正確答案：。

（2）根據v正=k·cn( NOCl)進行計算：①3.60×10-9= k·（0.30）n，②1.44×10-8= k·（0.60）n ，兩式相除，得n=2；然后把n=2帶入①式，3.60×10-9= k·（0.30）2, 得k=4×10-8 L/(mol·s)；正確答案：2；4×10-8 L/(mol·s)。

（3）根據蓋斯定律：①×2-②，得到反應③，因此：2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3=2a-b kJ/mol；①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) K1=c(NOCl)/c2(NO2)；②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2=c2(NO)×c(Cl2)/c4(NO2)；③2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) K3= c2(NOCl)/c2(NO)×c(Cl2)，所以K12/K2=K3；正確答案：2a-b； 。

（4）根據圖像可知，正反應為氣體物質的量減小的反應，但是開始時氣體的壓強增大，說明該反應為放熱反應，ΔH3<0；若其他條件相同，改變某一條件后，氣體的壓強不變，說明平衡不移動，改變的條件只能為加入了催化劑；在體積為2L的恒容密閉容器中通入0.08 mol NO和0.04 molCl2，c(Cl2)=0.02mol/L，c(NO)= 0.04 mol/L，設消耗氯氣的濃度為x mol/L，根據反應2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)可知，反應達平衡后，剩余c(NO)=（0.04-2x）mol/L，c(Cl2)=（0.02-x）mol/L，生成c(NOCl)=2x mol/L；根據同一條件下，氣體的壓強之比等于氣體的物質的量之比，因此平衡后氣體的總濃度為（0.04-2x）+（0.02- x）+2x=（0.06-x）mol/L，反應前氣體的總濃度為0.02+0.04=0.06 mol/L，0.06/（0.06-x）=8P1/7P1，解之得x=0.0075 mol/L，反應達平衡后K3=（0.015）2/(0.025)2×0.0125=28.8；反應在5 min時達到平衡，在此基礎上，再充入0.08molNO和0.04molCl2，容器的體積不變，按比例增大反應物濃度，相當于加壓的過程，平衡右移，氣體總質量增大，氣體總量減小，根據混合氣體的平均相對分子質量=m(混)/n(混)可知，合氣體的平均相對分子質量增大；正確答案：< ；加入催化劑；28.8； 增大。