Question

【題目】亞硝酰氯（ClNO）是有機(jī)合成中的重要試劑，可通過(guò)反應(yīng)：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)獲得。

（1）氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí)，涉及如下反應(yīng)：

①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1

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

③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3

則K3=__________（用K1、K2表示）。

（2）300℃時(shí)，2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的正反應(yīng)速率表達(dá)式為v(正)=k·cn(ClNO)，測(cè)得速率和濃度的關(guān)系如表所示：

序號(hào)	c(ClNO)/(mol/L)	v/(x10-8mol·L-1·S-1)
①	0.30	0.36
②	0.60	1.44
③	0.90	3.24

k=__________________________。

（3）按投料比[n(NO)：n(Cl2)=2：1]把 NO和Cl2加入到一恒壓的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率與溫度T、壓強(qiáng)p(總壓)的關(guān)系如圖A所示：

①在p壓強(qiáng)條件下，M點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)NO的體積分?jǐn)?shù)為______________。

②若反應(yīng)一直保持在P壓強(qiáng)條件下進(jìn)行，則M點(diǎn)的分壓平衡常數(shù)KP=________（用含P的表達(dá)式表示，用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓 x體積分?jǐn)?shù)）。

（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(shí)ClNO的體積分?jǐn)?shù)隨n(NO)/n(Cl2)的變化圖像如圖B所示，則A、B、C三狀態(tài)中，NO的轉(zhuǎn)化率最大的是________點(diǎn)，當(dāng)n(NO)/n(Cl2)=1.5時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)ClNO的體積分?jǐn)?shù)可能是D、E、F三點(diǎn)中的_______點(diǎn)。

Answer 1

【答案】K12/K2 4×10-8 L/(mol·s) 40% 5/P A D

【解析】

(1)根據(jù)3個(gè)反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式判斷K3、K1、K2的關(guān)系；

(2)取表格中的數(shù)據(jù)，帶入v(正)=k·cn(ClNO)可得k值；

(3)M點(diǎn)時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為50%，利用“三段式”計(jì)算；

(4)平衡體系中加入NO(g)，平衡正向移動(dòng)，但NO(g)的轉(zhuǎn)化率減�。煌读媳鹊扔谙禂�(shù)比時(shí)，產(chǎn)物百分含量最大。

①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1= ，
②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2= ，③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3=

計(jì)算得到K3= K12/K2；

(2) ，得n=2，則，K=4×10-8 L/(mol·s)；

(3) 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)

初始 2a a 0

轉(zhuǎn)化 a 0.5a a

平衡 a 0.5a a

①容器內(nèi)NO的體積分?jǐn)?shù)為40%；

②Kp==5/P；

(4)平衡體系中加入NO(g)，平衡正向移動(dòng)，但NO(g)的轉(zhuǎn)化率減小，A、B、C三狀態(tài)中，A點(diǎn)NO投料比例最小，NO的轉(zhuǎn)化率最大的是A點(diǎn)；投料比等于系數(shù)比時(shí)，產(chǎn)物百分含量最大，當(dāng)n(NO)/n(Cl2)=1.5時(shí)，比值小于系數(shù)比，隨NO的增多ClNO的百分含量增大，故選D。