Question

【題目】亞硝酰氧(NOCl)是有機(jī)合成中的重要試劑，工業(yè)上可由NO與Cl2反應(yīng)制得，回答下列問(wèn)題:

(1)NOCl分子中各原子均滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，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(shí)會(huì)生成亞硝酰氣，涉及如下反應(yīng):

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(shí)，向2L帶氣壓計(jì)的恒容密閉容器中通入0.08molNO和0.04molCl2發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g)ΔH

①測(cè)得其壓強(qiáng)(p)隨時(shí)間(t)的變化如圖I曲線a所示(反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)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(shí)，測(cè)得其壓強(qiáng)(p)隨時(shí)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(xué)描繪上述反應(yīng)平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值(lgK)與溫度的變化關(guān)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(xué)法除去，其原理如圖3所示

①陰極的電極反應(yīng)式為_________

②吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)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(jià)化合物，分子中各原子均滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，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(shí)會(huì)生成亞硝酰氣，涉及如下反應(yīng):

①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g)ΔH1 K1；②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)　ΔH2 K2；根據(jù)蓋斯定律，①×2-②可得：2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g），該反應(yīng)△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(yīng)的進(jìn)行壓強(qiáng)先增大后減小，5min達(dá)到平衡狀態(tài)，推知開(kāi)始因反應(yīng)是放熱的，隨反應(yīng)進(jìn)行溫度升高，壓強(qiáng)增大；反應(yīng)到一定程度，因反應(yīng)物濃度減小，隨反應(yīng)正向進(jìn)行，壓強(qiáng)反而減小，到壓強(qiáng)隨時(shí)間變化不變時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)焓變?yōu)椋?/span>△H＜0；改變后壓強(qiáng)不變，反應(yīng)速率加快，平衡不移動(dòng)，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(dòng)，平衡常數(shù)減小，lgK 隨溫度升高而減小，故乙正確；根據(jù)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(yīng)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(yīng)生成N2與HSO3-，反應(yīng)離子方程式為2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-；正確答案：2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-。