Question

19．亚硝酸氯（ClNO）是有机合成中的重要试剂．可由NO与Cl₂在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g），
（1）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酸氯，涉及如下反应：
①2NO₂（g）+NaC1（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）   K₁
②4NO₂（g）+2NaC1（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）  K₂
③2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO （g）   K₃
则K₁，K₂，K₃之间的关系为K₃=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$．
（2）已知几种化学键的键能数据如表（亚硝酸氯的结构为Cl-N=O，一氧化氮的结构为N≡O）：

化学键	N≡O	Cl-Cl	Cl-N	N═O
键能/kJ•mol-1	630	243	a	607

则2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g）反应的△H和a的关系为△H=289-2akJ/mol．
（3）在1L的恒容密闭容器中充入2molNO（g）和1molC1₂（g），在不同温度下测得c（C1NO）与时间的关系如图A：

由图A可判断T₁、T₂温度的速率：v₁＜v₂（“＞”“＜”或“=”），该反应的△H＜0 （“＞”“＜”或“=”）．
（4）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO（g）和Cl₂（g），发生反应2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g），平衡时ClNO的体积分数随$\frac{n（NO）}{n（C{1}_{2}）}$的变化图象如图B，则A、B、C三状态中，NO的转化率最大的是A点（“A、B、C”）．

Answer 1

分析 （1）已知：①2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）
②4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）
将①×2-②可得：2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），焓变为倍数关系，而K为指数关系，以此计算K；
（2）2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g）反应的△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和；
（3）由图象可知T₂先达到平衡状态，且生成物的浓度小，则升高温度平衡逆向移动；
（4）$\frac{n（NO）}{n（C{1}_{2}）}$的比值越小，说明若n（NO）不变，n（C1₂） 越大，所以NO的转化率越大．

解答 解：（1）已知：①2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）
②4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）
将①×2-②可得：2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），则平衡常数K₃=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$，故答案为：$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$；
（2）2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g）反应的△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=（2×630+243）-（2a+2×607）=（289-2a）kJ/mol，
故答案为：289-2a；
（3）根据图象可知T₁＜T₂，温度越高，反应速率越大，降低温度c（C1NO）增大，说明平衡向正反应方向移动，说明正反应是放热反应，△H＜0，
故答案为：＜；＜；
（4）$\frac{n（NO）}{n（C{1}_{2}）}$的比值越小，说明若n（NO）不变，n（C1₂） 越大，所以NO的转化率越大，NO的转化率最大的是A点，
故答案为：A．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握K的计算、焓变的计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意图象及数据的应用，题目难度不大．