题目内容
【题目】氯化法是合成硫酰氯（SO2Cl2）的常用方法，实验室合成硫酰氯（SO2Cl2）的反应和实验装置如下：
SO2(g)＋Cl2(g) 
SO2Cl2(l) ΔH＝- 92.7 kJ/mol
有关信息如下：硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为－54.1 ℃，沸点为69.1 ℃，密度为1.67g /cm3，在潮湿空气中“发烟”；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解。回答下列问题：
（1）装置甲中仪器A的名称为___________，甲中活性炭的作用是________，B的作用为_________；
（2）装置丁中发生反应的离子方程式为__________________________；
（3）装置丙中的试剂为____________________，若缺少装置乙，氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为_______________________________________；
（4）为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有_______（填序号）。
①先通冷凝水，再通气 ②控制气流速率，宜慢不宜快
③若三颈烧瓶发烫，可适当降温 ④加热三颈烧瓶
（5）本实验中通入SO2的体积为11.2 L（已折算成标准状况），Cl2充足，实验最终收集到硫酰氯27.0 mL，则硫酰氯的产率为_________________（结果保留一位小数）。
【答案】冷凝管（蛇形冷凝管或环形冷凝管） 催化剂 防止水蒸气进入，吸收尾气 Cl+ClO+2H+＝Cl2↑+H2O 饱和食盐水（或饱和氯化钠溶液） SO2+Cl2+2H2O＝H2SO4+2HCl ①②③ 66.8%
【解析】
（1）根据仪器特点，装置甲中仪器A的名称为蛇形冷凝管或环形冷凝管；活性炭不是反应物，则作催化剂；B中的碱石灰可防止空气中的水蒸气进入装置，还可以防止有毒气体进入空气，进行尾气处理；
（2）装置丁中利用漂白粉与盐酸反应制取氯气；
（3）装置丙为除去氯气中的HCl气体；装置乙的试剂为浓硫酸，可防止水蒸气进入装置甲中，导致SO2Cl2在潮湿空气中“发烟”；
（4）①先通冷凝水，再通气，可减少SO2Cl2的挥发；
②控制气流速率，宜慢不宜快，可使反应充分进行；
③100℃以上SO2Cl2开始分解，生成二氧化硫和氯气，若三颈烧瓶发烫，可适当降温，可减少SO2Cl2的分解；
④加热三颈烧瓶，分解率增大，产率降低；
（5）根据n(SO2):n(SO2Cl2)=1：1，转化率=
×100%进行计算。
（1）根据仪器特点，装置甲中仪器A的名称为蛇形冷凝管或环形冷凝管；活性炭不是反应物，则作催化剂；B中的碱石灰可防止空气中的水蒸气进入装置，还可以防止有毒气体进入空气，进行尾气处理；
（2）装置丁中利用漂白粉与盐酸反应制取氯气，反应的离子方程式为Cl+ClO+2H+＝Cl2↑+H2O；
（3）装置丙为除去氯气中的HCl气体，使用的试剂为饱和食盐水；装置乙的试剂为浓硫酸，可防止水蒸气进入装置甲中，导致SO2Cl2在潮湿空气中“发烟”，反应的方程式为SO2+Cl2+2H2O＝H2SO4+2HCl；
（4）①先通冷凝水，再通气，可减少SO2Cl2的挥发，从而提高产率，符合题意，①正确；
②控制气流速率，宜慢不宜快，可使反应充分进行，从而提高产率，符合题意，②正确；
③100℃以上SO2Cl2开始分解，生成二氧化硫和氯气，若三颈烧瓶发烫，可适当降温，可减少SO2Cl2的分解，从而提高产率，符合题意，③正确；
④加热三颈烧瓶，分解率增大，产率降低，与题意不符，④错误；
答案为①②③；
（5）根据方程式SO2(g)＋Cl2(g) 
SO2Cl2(l)，n(SO2):n(SO2Cl2)=1：1，m(SO2Cl2)=1.67g /cm3×27.0 mL=45.09g，n(SO2Cl2)=
=0.334mol，则反应的n(SO2) =0.334mol，转化率=
×100%=66.8%。
【题目】碳族、氮族元素及其化合物在生产、生活和环境保护中应用广泛。
（1）下列有关物质性质递变的描述中，正确的是________________（填代号）。
A．酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3 B．稳定性：NH3>AsH3>PH3
C．稳定性：N2<P4（白磷） D．常温下，同浓度溶液的pH：Na3PO4<Na3AsO4
（2）已知：
(a)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=－890.3 kJ·mol1
(b)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=－571.6 kJ·mol1
(c)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=－393.5 kJ·mol1
①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=___________kJ·mol1。
②CH4制备合成气的原理是CH4(g)+CO2(g) 
2CO(g)+2H2(g)。
A. 下列叙述不能表示该反应在恒温恒容条件下达到平衡状态的是____。
a. 混合气体的压强不再发生变化
b. 混合气体的密度不再发生变化
c. 反应容器中CO2、CO的物质的量的比值不再发生变化
d. 混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
B. 若1 g CH4(g)完全反应吸收热量为15.5 kJ。在恒容密闭容器中充入1 mol CH4和1 mol CO2在一定条件下反应，体系吸收热量随着时间变化如图所示。在该条件下，甲烷的最大转化率（α）为____________。
（3）在密闭容器中发生反应：2NO(g)+H2(g)= N2(g)+2H2O(g)，其反应速率与浓度关系式为v=kcm(NO)·cn(H2)（k为常数，只与温度有关，m、n为反应级数，取正整数），在某温度下测得有关数据如表所示。
序数 | c(NO)/(mol·L1) | c(H2)/(mol·L1) | v/(mol·L1·min1) |
Ⅰ | 0.10 | 0.10 | 0.414 |
Ⅱ | 0.20 | 0.20 | 3.312 |
Ⅲ | 0.10 | 0.20 | 0.828 |
总反应分两步进行：第i步，2NO+H2=N2+H2O2(很慢)；第ii步，H2O2+H2
2H2O（很快）。在上述温度下，当c(NO)=c(H2)=0.50 mol·L1时v=_________mol·L1·min1。
（4）在2 L恒容密闭容器中充入3 mol NO(g)和3 mol CO(g)，发生反应：2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)，在一定温度下达到平衡，测得平衡体系中c(N2)=0.5 mol·L1。则该条件下平衡常数K值为_______。反应前后容器内气体压强之比为_________________________。