Question

【题目】亚硝酰氯(ClNO)可由NO与Cl2在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)。

(1)在一定温度下，该反应于一恒容密闭容器中达到平衡，继续通入Cl2，逆反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)已知几种化学键的键能数据如表(亚硝酰氯的结构式为Cl—N=O)：

化学键	NO	Cl—Cl	Cl—N	N=O
键能/(kJ·mol－1)	630	243	a	607

2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1，则a＝________。

(3)在1 L的恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图：

①从反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________mol·L－1·min－1。

②T2时该反应的平衡常数K＝________。

(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)，平衡时ClNO的体积分数随n(NO)/n(Cl2)的变化图像如图，则A、B、C三状态中，NO的转化率最大的是________点，当n(NO)/n(Cl2)＝1.5时，反应达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中的________点。

Answer 1

【答案】增大 200 0.1 2 A D

【解析】

(1)该反应于恒容密闭容器中达到平衡，继续通入Cl2，平衡正向移动；

(2)根据焓变与键能关系计算；

(3)①根据反应速率公式进行计算;

②根据平衡常数K＝计算;

(4)n(NO)/n(Cl2)的值越小，NO的转化率越大;

n(NO)/n(Cl2)＝2时，反应达到平衡状态ClNO的体积分数最大。

(1)该反应于恒容密闭容器中达到平衡，继续通入Cl2，平衡正向移动，c(ClNO)增大，逆反应速率增大，直至正、逆反应速率相等时反应再次达到平衡；

(2)由2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝(2×630＋243)kJ·mol－1－(2a＋2×607)kJ·mol－1＝(289－2a)kJ·mol－1＝－111 kJ·mol－1，解得a＝200；

(3)①反应至10 min时，c(ClNO)＝1 mol·L－1，则v(ClNO)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，则NO的平均反应速率v(NO)＝v(ClNO)＝0.1 mol·L－1·min－1;

②起始时c(NO)＝2 mol·L－1，c(Cl2)＝1 mol·L－1，T2下，反应达到平衡时c(ClNO)＝1 mol·L－1，根据2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)，则平衡时c(NO)＝1 mol·L－1，c(Cl2)＝0.5 mol·L－1，T2时该反应的平衡常数K＝＝＝2;

(4)n(NO)/n(Cl2)的值越小，NO的转化率越大，故A、B、C三状态中NO的转化率最大的是A点;

n(NO)/n(Cl2)＝2时，反应达到平衡状态ClNO的体积分数最大，结合题图2中曲线的变化趋势，当n(NO)/n(Cl2)＝1.5时，反应达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D点。