Question

（2013?閔行區一模）氯化硫酰（SO₂Cl₂）主要用作氯化劑．它是一種無色液體，熔點-54.1℃，沸點69.1℃．氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯氣在活性炭催化劑存在下反應制取：SO₂（g）+Cl₂（g）

活性炭

SO₂Cl₂（l）+97.3kJ
（1）試寫出常溫常壓下化學平衡常數K的表達式：K=

1

c(SO2)?c(Cl2)

；
若在此條件下，將化學平衡常數K增大，化學反應速率v_正也增大，可采取的措施是

d

（選填編號）．
a．降低溫度                b．移走SO₂Cl₂
c．增加反應物濃度          d．無法滿足上述條件
（2）為了提高上述反應中Cl₂的平衡轉化率，下列措施合理的是

ac

（選填編號）．
a．縮小容器體積    b．使用催化劑    c．增加SO₂濃度    d．升高溫度
（3）在100℃時，往上述平衡體系中加入³⁷Cl₂，一段時間后，則平衡體系中含有³⁷Cl的物質有

c

（選填編號）．
a．只有³⁷Cl₂    b．只有SO₂³⁷Cl₂    c．³⁷Cl₂和SO₂³⁷Cl₂    d．無法判斷
（4）下列描述中能說明上述反應已達平衡的是

bd

（選填編號）．
a．υ（Cl₂）=υ（SO₂）                      b．容器中氣體壓強不隨時間而變化
c．c（Cl₂）：c（SO₂）=1：1            d．容器中氣體顏色不隨時間兩變化
（5）300℃時，體積為1L的密閉容器中充入16.20g SO₂Cl₂，達到平衡時容器中含SO₂ 7.616g．若在上述中的平衡體系中，再加入16.20g SO₂Cl₂，當再次達平衡時，容器中含SO₂的質量范圍是

7.616g＜m（SO₂）＜15.232g

．

Answer 1

分析：（1）化學平衡常數，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值，據此書寫；
平衡常數只受溫度影響，將化學平衡常數K增大，應使平衡向正反應移動，該反應正反應是放熱反應，故應降低溫度，化學反應速率降低，據此解答；
（2）提高反應中Cl₂的平衡轉化率，改變條件使平衡向正反應移動，根據平衡移動原理結合選項分析解答，注意不能只增大氯氣的用量；
（3）增大氯氣的濃度，平衡向正反應移動，反應為可逆反應，反應物不能完全反應，平衡時³⁷Cl存在³⁷Cl₂和SO₂³⁷Cl₂ 中；
（4）達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，百分含量不變，以及由此衍生其它一些物理量不變，據此結合選項判斷；
（5）再加入16.20g SO₂Cl₂，平衡向生成二氧化硫的方向移動，平衡時二氧化硫的質量增大，可以等效為增大壓強，SO₂Cl₂轉化率降低，平衡時二氧化硫的質量小于原平衡時的2倍．

解答：解：（1）常溫常壓下SO₂（g）+Cl₂（g）

活性炭

SO₂Cl₂（l）的平衡常數k=

1

c(SO2)?c(Cl2)

，
平衡常數只受溫度影響，將化學平衡常數K增大，應使平衡向正反應移動，該反應正反應是放熱反應，故應降低溫度，化學反應速率降低，故不能實現K增大的同時化學反應速率v_正增大，故選d，
故答案為：

1

c(SO2)?c(Cl2)

；d；
（2）提高反應中Cl₂的平衡轉化率，改變條件使平衡向正反應移動，不能只增大氯氣的用量，
a．縮小容器體積，壓強增大，平衡向正反應移動，Cl₂的轉化率增大，故a正確；
b．使用催化劑，縮短到達平衡的時間，不影響平衡移動，Cl₂的轉化率不變，故b錯誤；
c．增加SO₂濃度，平衡向正反應移動，Cl₂的轉化率增大，故c正確；
d．該反應正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應移動，Cl₂的轉化率降低，故d錯誤；
故答案為：ac；
（3）增大氯氣的濃度，平衡向正反應移動，反應為可逆反應，氯氣不能完全反應，故平衡時³⁷Cl存在³⁷Cl₂和SO₂³⁷Cl₂ 中，
故答案為：c；
（4）a．υ（Cl₂）=υ（SO₂），沒有指明正、逆速率，無法判斷，故a錯誤；
b．隨反應進行，氣體的物質的量減小，壓強減小，容器中氣體壓強不隨時間而變化，說明達到平衡，故b正確；
c．平衡時氯氣與二氧化硫的濃度與起始濃度有關，起始濃度不同，平衡時二者濃度不同，若二者起始濃度相同，用于二者按1：1反應，故任意時刻二者的濃度都相同，故c（Cl₂）：c（SO₂）=1：1不能說明達到平衡，故c錯誤；
 d．容器中氣體顏色不隨時間兩變化，說明氯氣的濃度不再變化，說明達到平衡，故d正確；
故答案為：bd；
（5）再加入16.20g SO₂Cl₂，平衡向生成二氧化硫的方向移動，平衡時二氧化硫的質量增大，可以等效為增大壓強，SO₂Cl₂轉化率降低，平衡時二氧化硫的質量小于原平衡時的2倍，故平衡時7.616g＜m（SO₂）＜15.232g，
故答案為：7.616g＜m（SO₂）＜15.232g．

點評：本題考查化學平衡常數、影響反應速率的因素、化學平衡狀態的判斷、化學平衡影響因素、化學平衡的有關計算等，難度中等，（1）注意平衡常數表達式中固體、純液體不需要寫出，（5）中注意構建平衡建立的途徑進行分析．