题目内容

【题目】亚硝酸氯ClNO是有机合成中的重要试剂。亚硝酸氯可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NOg+Cl2g2ClNOg

1氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:

①4NO2g+2NaCls2NaNO3s+2NOg+Cl2g K1

②2NO2g+NaClsNaNO3s+ClNOg K2

③2NOg+Cl2g2ClNOg K3

K1,K2,K3之间的关系为K3=______________

2T℃时,2NOg+Cl2g2ClNOg的正反应速率表达式为v= k cnClNO,测得速率和浓度的关系如下表:

序号

cClNO/mol·L-1

v/mol·L-1·s-1

0.30

3.6×10-8

0.60

1.44×10-7

0.90

3.24×10-7

n=____________;k=____________注明单位

3在2L的恒容密闭容器中充入4molNOg和2molCl2g,在不同温度下测得cClNO与时间的关系如图A:

①温度为T1时,能作为该反应达到平衡的标志的有

a.容器体积保持不变

b.容器压强保持不变

c.平衡常数K保持不变

d.气体颜色保持不变

e.vClNO= vNO

f.NO与 ClNO的物质的量比值保持不变

②反应开始到10min时Cl2的平均反应速率vCl2=____________;

③温度为T2时,10min已经达到平衡,该反应的平衡常数K=____________注明单位

4一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NOg和Cl2g,平衡时ClNO的体积分数φ随nNO/nCl2的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最小的是__________点,当nNO/nCl2=2.8时,达到平衡状态ClNO的体积分数φ可能是D、E、F三点中的_________点。

【答案】1K22/K1

2n=2;k=4.0×10-7mol-1·L·s-1注明单位

3①bdf;②0.05mol·L-1·min-1;③2L/mol注明单位

4C点 F点。

【解析】

试题分析:

1已知:①4NO2g+2NaCls2NaNO3s+2NOg+Cl2g

②2NO2g+NaClsNaNO3s+ClNOg

②×2-①可得③:2NOg+Cl2g2ClNOg平衡常数K3=K22/K1

2根据数据结合正反应速率表达式为v=k·cnClNO可知,3.60×10-8mo1/L·s=k×0.3mo1/Ln,1.44×10-7mo1/L·s=k×0.6mo1/Ln解得n=2,k=4.0×10-7L/mo1·s

3根据图A可知,温度越高,cClNO越小,说明2NOg+Cl2g2ClNOg为放热反应且正反应方向的气体系数减小。

①a.2L的恒容密闭容器,容器体积始终保持不变,不能作为该反应达到平衡的标志;b.随着反应进行,容器总压强逐渐减小,当容器压强保持不变时,说明反应已经达到平衡状态;c.平衡常数K只与温度有关,温度为T1时,K保持不变,不能作为该反应达到平衡的标志;d.气体颜色保持不变,即说明cCl2保持不变,反应已经达到平衡状态;e.NO和ClNO的系数相同,则有任何时候vClNO= vNO,不能作为该反应达到平衡的标志;f.NO与 ClNO的物质的量比值保持不变,说明反应已经达到平衡状态;故选bdf。

反应开始到10min,cC1NO=1mol/L,vC1NO= =0.1mol/L·minCl2的平均反应速率vCl2=vC1NO=0.05mol/L·min

2NOg+Cl2g2ClNOg

起始mol/L 2 1 0

反应mol/L 1 0.5 1

平衡mol/L 1 0.5 1

T2时该反应的平衡常数K===2L/mol

4nNO/nC12的比值越大,NO的转化率越小,NO的转化率最小的是C点。根据曲线的变化趋势,当nNO/nC12=2.8,达到平衡状态ClNO的体积分数是F。

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