Question

【題目】亞硝酰氧(NOCl)是有機合成中的重要試劑，工業上可由NO與Cl2反應制得，回答下列問題:

(1)NOCl分子中各原子均滿足8電子穩定結構，則NOCl的電子式為_______

(2)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酰氣，涉及如下反應:

2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g)　ΔH1 K1；

4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)　ΔH2 K2;

2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)　ΔH3 K3;

則ΔH3=_____(用ΔH1和ΔH2表示)，K3=______(用K1和K2表示)

(3)25℃時，向2L帶氣壓計的恒容密閉容器中通入0.08molNO和0.04molCl2發生反應:2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g)ΔH

①測得其壓強(p)隨時間(t)的變化如圖I曲線a所示(反應達到平衡時的溫度與起始溫度相同)，則ΔH___0(填“>”或“<”);若其他條件相同，僅改變某一條件時，測得其壓強(p)隨時間(t)的變化如圖I曲線b所示，則改變的條件是______。

②圖Ⅱ是甲、乙同學描繪上述反應平衡常數的對數值(lgK)與溫度的變化關系，其中正確的曲線是______ (填“甲”或“乙”);m值為_______

(4)NO可用間接電化學法除去，其原理如圖3所示

①陰極的電極反應式為_________

②吸收塔內發生反應的離子方程式為___________

Answer 1

【答案】 2ΔH1-ΔH2 K21/K2 < 加催化劑 乙 2 2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O 2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-

【解析】(1)NOCl為共價化合物，分子中各原子均滿足8電子穩定結構，則NOCl的電子式為；正確答案：。

(2)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酰氣，涉及如下反應:

①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g)ΔH1 K1；②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)　ΔH2 K2；根據蓋斯定律，①×2-②可得：2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g），該反應△H3=2△H1-△H2；①的K1=c(NOCl)/c2(NO2)； ② K2=c(Cl2)×c2(NO)/c4(NO2)；K3=c2(NOCl)/c(Cl2)×c2(NO),解之得K3= K21/K2；正確答案：2ΔH1-ΔH2；K21/K2。

(3)①由圖1分析可以知道，隨反應的進行壓強先增大后減小，5min達到平衡狀態，推知開始因反應是放熱的，隨反應進行溫度升高，壓強增大；反應到一定程度，因反應物濃度減小，隨反應正向進行，壓強反而減小，到壓強隨時間變化不變時，達到平衡狀態，反應焓變為：△H＜0；改變后壓強不變，反應速率加快，平衡不移動，因此可以使用加催化劑；正確答案：<；加催化劑。

②△H3<0，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數減小，lgK 隨溫度升高而減小，故乙正確；根據圖Ⅰ
X=0.01 , lgK=2；正確答案：乙；2。

(4)①由圖可知，陰極上是HSO3-獲得電子生成S2O42-，酸性條件下還生成水，電極反應式為：2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O；正確答案：2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O。

②，吸收池中S2O42-與NO反應生成N2與HSO3-，反應離子方程式為2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-；正確答案：2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-。