题目内容
【题目】氯化硫酰(SO2Cl2)主要用作氯化剂.它是一种无色液体,熔点﹣54.1℃,沸点69.1℃.氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取:
SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)△H=﹣97.3kJ/mol
(1)试写出常温常压下化学平衡常数K的表达式:K=;若在此条件下,将化学平衡常数K增大,化学反应速率v正也增大,可采取的措施是(选填编号).
a.降低温度 b.移走SO2Cl2 c.增加反应物浓度 d.以上都不对
(2)为了提高上述反应中Cl2的平衡转化率,下列措施合理的是(选填编号).
a.缩小容器体积 b.使用催化剂c.增加SO2浓度 d.升高温度
(3)在100℃时,往上述平衡体系中加入37Cl2 , 一段时间后,则平衡体系中含有37Cl的物质有(选填编号).
a.只有37Cl2 b.只有SO Cl2 c.37Cl2和SO Cl2 d.无法判断
(4)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是(选填编号).
a.v(Cl2)=v(SO2)
b.容器中气体压强不随时间而变化
c.c(Cl2):c(SO2)=1:1
d.容器中气体颜色不随时间而变化.
【答案】
(1);d
(2)ac
(3)c
(4)bd
【解析】解:(1)常温常压下SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)的平衡常数K= ,平衡常数只受温度影响,将化学平衡常数K增大,应使平衡向正反应移动,该反应正反应是放热反应,故应降低温度,化学反应速率降低,故不能实现K增大的同时化学反应速率v正增大,故选d,
所以答案是: ;d;(2)提高反应中Cl2的平衡转化率,改变条件使平衡向正反应移动,不能只增大氯气的用量,
a.缩小容器体积,压强增大,平衡向正反应移动,Cl2的转化率增大,故a正确;
b.使用催化剂,缩短到达平衡的时间,不影响平衡移动,Cl2的转化率不变,故b错误;
c.增加SO2浓度,平衡向正反应移动,Cl2的转化率增大,故c正确;
d.该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,Cl2的转化率降低,故d错误;
所以答案是:ac;(3)增大氯气的浓度,平衡向正反应移动,反应为可逆反应,氯气不能完全反应,故平衡时37Cl存在37Cl2和SO237Cl2 中,
所以答案是:c;(4)a.υ(Cl2)=υ(SO2),没有指明正、逆速率,无法判断,故a错误;
b.随反应进行,气体的物质的量减小,压强减小,容器中气体压强不随时间而变化,说明达到平衡,故b正确;
c.平衡时氯气与二氧化硫的浓度与起始浓度有关,起始浓度不同,平衡时二者浓度不同,若二者起始浓度相同,用于二者按1:1反应,故任意时刻二者的浓度都相同,故c(Cl2):c(SO2)=1:1不能说明达到平衡,故c错误;
d.容器中气体颜色不随时间两变化,说明氯气的浓度不再变化,说明达到平衡,故d正确;
所以答案是:bd.
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识,掌握化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效),以及对化学平衡状态的判断的理解,了解状态判断:①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体,且m+n≠x+y,压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定(m+n ≠ x+y)等.