题目内容

【题目】硫酰氯(SO2Cl2) 和亚硫酰氯(SOCl2) 均是重要的化工试剂,遇水发生剧烈反应,常用作脱水剂。

已知:①SO2Cl2 (g)SO2(g)+Cl2(g) △H= +471.7kJ/mol; 平衡常数K1

②SO2(g) +Cl2(g) +SCl2(g)2SOCl2(g) △H=-477.3kJ/mol; 平衡常数 K2

(1)反应2SOCl2(g)SO2Cl2(g)+SCl2(g)的平衡常数K=_____(用K1、K2表示) 该反应△H=_____kJ/mol。

(2)若在绝热、恒容的密闭容器中,投入一定量的SO2Cl2(g)和SCl2(g),发生反应SO2Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g),下列示意图能说明t1时刻反应达到平衡状态的是____(填序号)。

(3)为研究不同条件对反应①的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molSO2Cl2,10min后反应①达到平衡。测得10min内v(SO2)= 8.0×10-3mo1·L-1·min-1,则平衡时SO2Cl2的转化率α1=_______。若其它条件保持不变,反应①在恒压条件下进行,平衡时SO2Cl2的转化率α2_____α1(填“>”、“<”或“=”)。若要增大SO2Cl2的转化率,可以采取的措施有______(列举一种)。

(4)锂亚硫酰氯(Li/SOCl2) 电池是一种大容量电池,该电池用锂与石墨作电极材料,电解质溶液是由四氯化铝锂(LiAlCl4) 溶解在亚硫酰氣(SOCl2)中形成的,其电池总反应方程式为:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S。

①写出电池工作时正极的电极反应式_____________

②若用此电池做电源,以铂作电极电解200mL 0.2mol.L-1CuSO4溶液,当两极各产生标准状况下896mL的气体时,电池负极消耗锂的质量是______g。

【答案】 +5.6 bd 80% > 升高温度或增大容器体积或减小压强 3SOCl2+8e-==6Cl-+SO32-+2S 1.12

【解析】1)由①+②可得,SO2Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g)则该反应的平衡常数K= K1K2H=+471.7kJ/mol+- 477.3kJ/mol= -5.6 kJ/mol。因此,反应2SOCl2(g)SO2Cl2(g)+SCl2的平衡常数K= 该反应H= +5.6 kJ/mol

2若在绝热、恒容的密闭容器中,投入一定量的SO2Cl2(g)SCl2(g),发生反应SO2Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g)该反应前后气体的分子数不变,但是由于该反应是放热反应,故在绝热恒容条件下,容器内的压强会变大正反应速率受温度和反应物浓度两个因素影响,t1时刻a中不能说明正反应速率和逆反应速率相等故不能说明达到平衡bt1时刻以后压强不变,说明达到平衡;c图中,各组分的浓度在t1时刻后仍在变化,所以t1时刻没有达到平衡;d图中,t1时刻以后反应物的转化率不再变化了,说明达到平衡。所以能说明t1时刻反应达到平衡状态的是bd

3反应①为SO2Cl2 (g)SO2(g)+Cl2(g) H=+471.7kJ/mol该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应。在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molSO2Cl210min后反应①达到平衡。测得10minv(SO2)=8.0×10-3mo1.L-1.min-1则平衡时SO2Cl2的变化量等于n(SO2)=10min2L8.0×10-3mo1.L-1.min-1=0.16mol所以SO2Cl2的转化率α1=80%.若其它条件保持不变,反应①在恒压条件下进行,由于该反应正反应是气体分子数增大的方向,所以平衡时容器体积变大,相当于对恒容的平衡状态减压(即增大容器体积),故SO2Cl2的转化率变大,α21。若要增大SO2Cl2的转化率,可以采取的措施有升高温度或增大容器体积(即减小压强

4由题意及电池总反应方程式8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S可知,该电池负极为锂、正极为石墨。负极锂失去电子被氧化,电极反应式为8Li-8e- =8Li+,正极上SOCl2得到电子被还原为S①电池工作时正极的电极反应式3SOCl2+8e-==6Cl-+SO32-+2S②若用此电池做电源,以铂作电极电解200mL0.2mol.L-1CuSO4溶液,当两极各产生标准状况下896mL的气体时,因为阳极的电极反应产物只有氧气(阴极产物有铜和氢气)则阳极上产生896mL的氧气,这些氧气的物质的量为0.04mol所以电路中一定通过了0.16mol e-。由电子转移守恒可知电池负极消耗锂0.16mol,所以消耗锂的质量是0167g=1.12g

练习册系列答案
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I、利用太阳能,以CO2为原料制取炭黑的流程如上图所示。过程2的化学方程式为:__________

II、近年科学家提出绿色自由构想。把含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中,再把CO2从溶液中提取出来,并使之与H2反应制取甲醇。其工艺流程如图所示:

1①由吸收池导入分解池中的主要物质的化学式是____________

②上述流程中____________(填化学式)可循环使用,该流程体现了绿色化学理念。

2不同温度下,在1L恒容密闭容器中充入2mol CO25 mol H2,相同时间内测得CO2的转化率随温度变化如下图所示:

①合成塔中发生的化学反应方程式为____________

T1av(正)____________v(逆)(填“>”“<”“=”

③计算温度为T4b的平衡常数为____________

3为检验吸收池中饱和K2CO3溶液是否充足,量取l00mL吸收液用0.10 mol./L盐酸滴定,生成的V(CO2)(标准状况下)随V(盐酸)变化关系如图所示:

则该l00mL吸收液还可吸收标准状况下_______mLCO2.

III、以稀硫酸为电解质溶液,惰性材料为电极,利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃,工作原理如右图所示。

1H+的移动方向是_______________(填从左至右或从右至左)

2产生乙烯的电极反应式为_______________

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