Question

【题目】亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，在工业上有重要的用途。

(1)已知:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H1；

2ClNO(g)+H2O(g)=NO(g)+2HCl(g ) △H2。

则反应:4ClNO(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2N2O3(g)的△H=_______(用含△H1、△H2 的代数式表示 )。

(2)将NO与Cl2按物质的量之比2:1充入一绝热密闭容器中，发生反应:

2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) △H<0，实验测得NO的转化率α(NO)随时间的变化如图所示。

NO(g)的转化率α(NO)在t2～t3时间段内降低的原因是___________。

(3)在其他条件相同时，向五个恒温恒容的密闭容器中分别充入1mol Cl2 与2 mol NO，发生反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H<0，部分反应条件及平衡时Cl2 的转化率如下表所示。

容器编号	温度/℃	容器体积/L	平衡时Cl2 的转化率
I	T1	2	75%
II	T2=T1	3	ω2
Ⅲ	T3>T1	V3	75 %
Ⅳ	T4	V4	ω4
V	T5	V5	ω5

①6 min时容器I中反应达到平衡，则0~6 min内,v(NO)=______mol·L-l·min-1。

②V3______(填“ > ”“<”或“ = ”) 2。

③容器I中反应的平衡常数的值K2=______，容器Ⅲ中反应的平衡常数的值K3=_____(填“>”“<”或“=”)K2。

④容器Ⅳ、容器V分别与容器I相比只有一个实验条件不同，反应体系总压强随时间的变化如图所示。与容器I相比,容器Ⅳ改变的实验条件是_______；容器V与容器I 的体积不同，则容器V中反应达到平衡时气体总压强(P)的范围是________。

Answer 1

【答案】 △H1-2△H2 随着反应正向进行，在t2时反应达到平衡，又因正反应为放热反应，且反应在绝热容器中进行，反应体系的温度升高，t2～t3时间段使平衡逆向移动，转化率降低 0.125 < 72 < 加入催化剂 6

【解析】(1)已知:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H1；

2ClNO(g)+H2O(g)=NO(g)+2HCl(g) △H2。

根据盖斯定律，由①-②×2得反应:4ClNO(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2N2O3(g)的△H=△H1-2△H2；(2) 随着反应正向进行，在t2时反应达到平衡，又因正反应为放热反应，且反应在绝热容器中进行，反应体系的温度升高，t2～t3时间段使平衡逆向移动，转化率降低；(3) ①6min时容器I中反应达到平衡，平衡时Cl2的转化率为75%，则0~6min内,v(NO)=2 v(Cl2)=2= 0.125mol·L-l·min-1；②反应2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) △H<0为放热反应，升高温度平衡逆向移动，增大压强平衡向气体体积缩小的正方向移动，要使Ⅲ与I 中氯气转化率相等，必须使容器体积减小以增大压强使平衡正向移动，故V3<2；③容器I中平衡时各物质的浓度分别为0.125、0.25、0.75、，反应的平衡常数的值K2= K1== 72，容器Ⅲ中温度高，平衡逆向移动，平衡常数减小，故反应的平衡常数的值K3<K2；④与容器I相比,压强不变，平衡不移动，但反应速率加快，故容器Ⅳ改变的实验条件是加入催化剂；容器V与容器I的起始压强不同，如图，若假设平衡不移动，则按比例若压强从8MPa变为9MPa,平衡时的压强为，由于增大压强平衡正向移动，气体的物质总量减少，总压减少，但不能小于6MPa，则容器V中反应达到平衡时气体总压强(P)的范围是6<P<6.75。