Question

【題目】亞硝酸氯(C1NO)是有機合成中的重要試劑�？捎�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)：

①2NO2(g)+NaC1(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1

②4NO2(g)+2NaC1(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2

③2NO(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ΔH和a的關(guān)系為ΔH =_____________kJ/mol。

（3）300℃時，2NO(g)+C12(g)2ClNO(g)的正反應(yīng)速率表達式為v正 = k·cn(ClNO)，測得速率和濃度的關(guān)系如下表：

n =____________；k =__________________(注明單位)。

（4）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該反應(yīng)的ΔH ____________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)；

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

（5）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的體積分數(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，當n(NO)/n(C12)=1.5時，達到平衡狀態(tài)ClNO的體積分數(shù)可能是D、E、F三點中的____________點。

Answer 1

【答案】 K12/K2（ 289-2a 2 4.0×10-8L/(mo1·s) < 0.1 2L/mol A D

【解析】（1）已知：①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1

②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2

將①×2-②可得：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)，因此平衡常數(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)-(2a+2×607)=(289-2a)kJ/mol；

（3）根據(jù)數(shù)據(jù)，結(jié)合正反應(yīng)速率表達式為v正=k·cn(ClNO)可知，3.60×10-9mo1/(L·s)＝k×(0.3mo1/L)n，1.44×10-8mo1/(L·s)＝k×(0.6mo1/L)n，解得n=2，k=4.0×10-8L/(mo1·s)；

（4）①根據(jù)圖像，T2＞T1，降低溫度c(ClNO)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(ClNO)=1mol/L，則v(ClNO)＝＝0.1mol/(L·min)，則NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=v(ClNO)=0.1mol/(L·min)；③根據(jù)方程式可知

2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)

起始(mol/L) 2 1 0

反應(yīng) 1 0.5 1

平衡 1 0.5 1

T2時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===2；

（5）n(NO)/n(Cl2)的比值越小，NO的轉(zhuǎn)化率越大，NO的轉(zhuǎn)化率最大的是A點，根據(jù)曲線的變化趨勢，當n(NO)/n(Cl2)=1.5，達到平衡狀態(tài)ClNO的體積分數(shù)是D。