题目内容
【题目】亚硝酰氧(NOCl)是有机合成中的重要试剂,工业上可由NO与Cl2反应制得,回答下列问题:
(1)NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为_______
(2)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酰气,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1 K1;
4NO2(g)+2NaCl(s)
2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH2 K2;
2NO(g)+Cl2(g)
2NOCl(g) ΔH3 K3;
则ΔH3=_____(用ΔH1和ΔH2表示),K3=______(用K1和K2表示)
(3)25℃时,向2L带气压计的恒容密闭容器中通入0.08molNO和0.04molCl2发生反应:2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g)ΔH
①测得其压强(p)随时间(t)的变化如图I曲线a所示(反应达到平衡时的温度与起始温度相同),则ΔH___0(填“>”或“<”);若其他条件相同,仅改变某一条件时,测得其压强(p)随时间(t)的变化如图I曲线b所示,则改变的条件是______。
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②图Ⅱ是甲、乙同学描绘上述反应平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系,其中正确的曲线是______ (填“甲”或“乙”);m值为_______
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(4)NO可用间接电化学法除去,其原理如图3所示
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①阴极的电极反应式为_________
②吸收塔内发生反应的离子方程式为___________
【答案】
2ΔH1-ΔH2 K21/K2 < 加催化剂 乙 2 2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O 2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-
【解析】(1)NOCl为共价化合物,分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为
;正确答案:
。
(2)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酰气,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+NOCl(g)ΔH1 K1;②4NO2(g)+2NaCl(s)
2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH2 K2;根据盖斯定律,①×2-②可得:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),该反应△H3=2△H1-△H2;①的K1=c(NOCl)/c2(NO2); ② K2=c(Cl2)×c2(NO)/c4(NO2);K3=c2(NOCl)/c(Cl2)×c2(NO),解之得K3= K21/K2;正确答案:2ΔH1-ΔH2;K21/K2。
(3)①由图1分析可以知道,随反应的进行压强先增大后减小,5min达到平衡状态,推知开始因反应是放热的,随反应进行温度升高,压强增大;反应到一定程度,因反应物浓度减小,随反应正向进行,压强反而减小,到压强随时间变化不变时,达到平衡状态,反应焓变为:△H<0;改变后压强不变,反应速率加快,平衡不移动,因此可以使用加催化剂;正确答案:<;加催化剂。
②△H3<0,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,lgK 随温度升高而减小,故乙正确;根据图Ⅰ![]()
X=0.01
, lgK=2;正确答案:乙;2。
(4)①由图可知,阴极上是HSO3-获得电子生成S2O42-,酸性条件下还生成水,电极反应式为:2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O;正确答案:2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O。
②,吸收池中S2O42-与NO反应生成N2与HSO3-,反应离子方程式为2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-;正确答案:2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-。