Question

（2013?閔行區(qū)一模）氯化硫酰（SO₂Cl₂）主要用作氯化劑．它是一種無(wú)色液體，熔點(diǎn)-54.1℃，沸點(diǎn)69.1℃．氯化硫�？捎酶稍锏亩�氧化硫和氯氣在活性炭催化劑存在下反應(yīng)制取：SO₂（g）+Cl₂（g）

活性炭

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

1

c(SO2)?c(Cl2)

；
若在此條件下，將化學(xué)平衡常數(shù)K增大，化學(xué)反應(yīng)速率v_正也增大，可采取的措施是

d

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

ac

（選填編號(hào)）．
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(shí)，往上述平衡體系中加入³⁷Cl₂，一段時(shí)間后，則平衡體系中含有³⁷Cl的物質(zhì)有

c

（選填編號(hào)）．
a．只有³⁷Cl₂    b．只有SO₂³⁷Cl₂    c．³⁷Cl₂和SO₂³⁷Cl₂    d．無(wú)法判斷
（4）下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是

bd

（選填編號(hào)）．
a．υ（Cl₂）=υ（SO₂）                      b．容器中氣體壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化
c．c（Cl₂）：c（SO₂）=1：1            d．容器中氣體顏色不隨時(shí)間兩變化
（5）300℃時(shí)，體積為1L的密閉容器中充入16.20g SO₂Cl₂，達(dá)到平衡時(shí)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(dāng)再次達(dá)平衡時(shí)，容器中含SO₂的質(zhì)量范圍是

7.616g＜m（SO₂）＜15.232g

．

Answer 1

分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；
平衡常數(shù)只受溫度影響，將化學(xué)平衡常數(shù)K增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故應(yīng)降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率降低，據(jù)此解答；
（2）提高反應(yīng)中Cl₂的平衡轉(zhuǎn)化率，改變條件使平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，根據(jù)平衡移動(dòng)原理結(jié)合選項(xiàng)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(yīng)移動(dòng)，反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全反應(yīng)，平衡時(shí)³⁷Cl存在³⁷Cl₂和SO₂³⁷Cl₂ 中；
（4）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)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(jù)此結(jié)合選項(xiàng)判斷；
（5）再加入16.20g SO₂Cl₂，平衡向生成二氧化硫的方向移動(dòng)，平衡時(shí)二氧化硫的質(zhì)量增大，可以等效為增大壓強(qiáng)，SO₂Cl₂轉(zhuǎn)化率降低，平衡時(shí)二氧化硫的質(zhì)量小于原平衡時(shí)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(shù)k=

1

c(SO2)?c(Cl2)

，
平衡常數(shù)只受溫度影響，將化學(xué)平衡常數(shù)K增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故應(yīng)降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率降低，故不能實(shí)現(xiàn)K增大的同時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率v_正增大，故選d，
故答案為：

1

c(SO2)?c(Cl2)

；d；
（2）提高反應(yīng)中Cl₂的平衡轉(zhuǎn)化率，改變條件使平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，不能只增大氯氣的用量，
a．縮小容器體積，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，Cl₂的轉(zhuǎn)化率增大，故a正確；
b．使用催化劑，縮短到達(dá)平衡的時(shí)間，不影響平衡移動(dòng)，Cl₂的轉(zhuǎn)化率不變，故b錯(cuò)誤；
c．增加SO₂濃度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，Cl₂的轉(zhuǎn)化率增大，故c正確；
d．該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，Cl₂的轉(zhuǎn)化率降低，故d錯(cuò)誤；
故答案為：ac；
（3）增大氯氣的濃度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，反應(yīng)為可逆反應(yīng)，氯氣不能完全反應(yīng)，故平衡時(shí)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(wú)法判斷，故a錯(cuò)誤；
b．隨反應(yīng)進(jìn)行，氣體的物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)減小，容器中氣體壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化，說(shuō)明達(dá)到平衡，故b正確；
c．平衡時(shí)氯氣與二氧化硫的濃度與起始濃度有關(guān)，起始濃度不同，平衡時(shí)二者濃度不同，若二者起始濃度相同，用于二者按1：1反應(yīng)，故任意時(shí)刻二者的濃度都相同，故c（Cl₂）：c（SO₂）=1：1不能說(shuō)明達(dá)到平衡，故c錯(cuò)誤；
 d．容器中氣體顏色不隨時(shí)間兩變化，說(shuō)明氯氣的濃度不再變化，說(shuō)明達(dá)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(dòng)，平衡時(shí)二氧化硫的質(zhì)量增大，可以等效為增大壓強(qiáng)，SO₂Cl₂轉(zhuǎn)化率降低，平衡時(shí)二氧化硫的質(zhì)量小于原平衡時(shí)的2倍，故平衡時(shí)7.616g＜m（SO₂）＜15.232g，
故答案為：7.616g＜m（SO₂）＜15.232g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)、影響反應(yīng)速率的因素、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡影響因素、化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算等，難度中等，（1）注意平衡常數(shù)表達(dá)式中固體、純液體不需要寫出，（5）中注意構(gòu)建平衡建立的途徑進(jìn)行分析．