Question

【題目】硝酸氯（ClNO）是有機合成中的重要試劑。亞硝酸氯可由NO與Cl2在通常條件下反應得到,化學方程式為2NO（g）+Cl2（g） 2ClNO（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:

①4NO2（g）+2NaCl（s） 2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g） K1

②2NO2（g）+NaCl（s）NaNO3（s）+ClNO（g） K2

③2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g） K3

則K1,K2,K3之間的關系為K3=______________。

（2）T℃時,2NO（g）+Cl2（g） 2ClNO（g）的正反應速率表達式為v正= k cn（ClNO）,測得速率和濃度的關系如下表:

序號	c（ClNO）/mol·L-1	v/mol·L-1·s-1
①	0.30	3.6×10-8
②	0.60	1.44×10-7
③	0.90	3.24×10-7

n=____________;k=____________（注明單位）。

（3）在2L的恒容密閉容器中充入4mol NO（g）和2mol Cl2（g）,在不同溫度下測得c（ClNO）與時間的關系如圖A

①溫度為T1時,能作為該反應達到平衡的標志的有__________;

a 容器體積保持不變

b 容器壓強保持不變

c 平衡常數K保持不變

d 氣體顏色保持不變

e v（ClNO）= v（NO）

f NO與ClNO的物質的量比值保持不變

②反應開始到10min時Cl2的平均反應速率v（Cl2）=____________;

③溫度為T2時,10min已經達到平衡,該反應的平衡常數K=____________（注明單位）。

（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的體積分數φ隨n（NO）/n（Cl2）的變化圖象如圖B,則A、B、C三狀態中,NO的轉化率最小的是__________點,當n（NO）/n（Cl2）=2.8時,達到平衡狀態ClNO的體積分數φ可能是D、E、F三點中的__________點。

Answer 1

【答案】/K1 2 4.0×10-7mol-1·L·s-1 bdf 0.05mol·L-1·min-1 2L/mol C F

【解析】

（1）已知①4NO2（g）+2NaCl（s） 2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g） K1

②2NO2（g）+NaCl（s）NaNO3（s）+ClNO（g） K2

③2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g） K3

將方程式2×②-①得方程式③，③為：2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)，則平衡常數， 故答案為：。

（2）根據表中數據可知將n代入v正= k cn中，。

（3）①a. 恒容條件下，容器體積始終保持不變，不能據此判斷平衡狀態，a錯誤；

b. 反應前后氣體的物質的量減小，壓強越小，當容器壓強保持不變時，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，b正確；

c. 化學平衡常數只與溫度有關，溫度不變化學平衡常數不變，不能據此判斷平衡狀態，c錯誤；

d. 只有氯氣有色，當氣體顏色保持不變，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，d正確；

e. v(ClNO)=v(NO)時，反應方向未知，無法確定是否達到平衡狀態，e錯誤；

f. NO與ClNO的物質的量比值保持不變時，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，f正確；故答案為：bdf。

②根據圖像可知v(ClNO)=，同一時間段內各物質的反應速率之比等于其計量數之比，據此得v(Cl2)=1/2v(ClNO)=1/2×0.1mol/(L·min)=0.05mol/(L·min)，故答案為：0.05mol·L1·min1。

③開始c(NO)=4mol/2L=2mol/L、c(Cl2)=2mol/2L=1mol/L，根據三段式：

化學平衡常數，故答案為：2L/mol。

（4）NO的物質的量越大其轉化率越小，所以NO轉化率最小的是C點；當反應物的物質的量之比等于其計量數之比時生成物的含量最大，當n(NO)/n(Cl2)=2.8時，產物的含量減小，所以應該是F點，故答案為：C；F。