Question

【題目】亞硝酸氯(C1NO)是有機(jī)合成中的重要試劑。可由NO與Cl2在通常條件下反應(yīng)得到，化學(xué)方程式為2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)，

（1）氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時會生成亞硝酸氯，涉及如下反應(yīng)：

① 2NO2(g)+NaC1(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1

② 4NO2(g)+2NaC1(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2

③ 2NO(g)+C12(g)2C1NO(g) K3

則K1，K2，K3之間的關(guān)系為K3=______________。

（2）已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(亞硝酸氯的結(jié)構(gòu)為Cl-N=O):

則2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)反應(yīng)的△H和a的關(guān)系為△H=________kJ/mol。

（3）在1L的恒容密閉容器中充入2molNO(g)和1molC12(g)，在不同溫度下測得c(C1NO)與時間的關(guān)系如圖A:

① 由圖A可判斷T1 ________T2，該反應(yīng)的△H________0 (填“>”“<”或“=”)。

② 反應(yīng)開始到10min時NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=____________mol/(L·min)。

③ T2時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________。

（4） 一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡時ClNO的體積分?jǐn)?shù)隨n(NO)/n(C12)的變化圖象如圖B，則A、B、C三狀態(tài)中，NO的轉(zhuǎn)化率最大的是________點。

Answer 1

【答案】 K12/K2 289-2a < < 0.1 2 A

【解析】試題分析：（1）已知：①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)

② 4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)

根據(jù)蓋斯定律可知將①×2-②可得：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)，因此該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3＝K12/K2。

（2）2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)反應(yīng)的△H=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=(2×630+243) kJ/mol-(2a+2×607) kJ/mol＝(289-2a)kJ/mol。

（3）① 根據(jù)圖像可知T2＞T1，降低溫度c(C1NO)增大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H＜0。

② 反應(yīng)開始到10min時，c(C1NO)=1mol/L，則v(C1NO)= 1mol/L÷10min=0.1mol/(L·min)，則NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=v(C1NO)=0.1mol/(L·min)

③ 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)

起始(mol/L) 2 1 0

反應(yīng)(mol/L) 1 0.5 1

平衡(mol/L) 1 0.5 1

所以T2時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==12/12×0.5=2。

（4）n(NO)/n(C12)的比值越小，說明若n(NO)不變，n(C12) 越大，所以NO的轉(zhuǎn)化率越大，NO的轉(zhuǎn)化率最大的是A點。