Question

13．亚硝酸酰（Cl一N=O）是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl₂反应得到，化学方程式为2NO（g）+Cl₂（g）=2ClNO（g）．
（l）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既板，涉及如下反应：
①2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO3（s）+ClNO（g）△H₁  K₁
②4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）△H₂      K₂
③2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g）△H₂      K₃
△H₃与△H₃、△H₂之间的关系式为△H₃₌2△H₁-△H₃；平衡常数K₃=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$（用K₁、K₂表示）．
（2）已知几种化学键的键能数据如表：

化学键	NO中氮氧键	Cl-Cl键	Cl-N键	N=O键
键能/KJ/mol	630	243	a	607

则：△H₃+2a=289KJ/mol．
（3）在1L的恒容密闭容器中充入2molNO（g）和1molCl₂（g），在不同温度下测得c（ClNO）与t的关系如图A所示．

①反应开始到10min时，平均反应速率v（Cl₂）=0.05mol/（L•min）；
②T₂时该反应的平衡常数K=2．
③NO的平衡转化率为50%．
（4）在密闭容器中充入NO（g）和Cl₂（g），改变外界条件[压强、n（Cl₂）/n（NO）、催化剂接触面]，NO的平衡转化率变化如图B所示．X代表压强、$\frac{n（C{l}_{2}）}{n（NO）}$．

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）①10min时c（ClNO）=1mol/L，根据v（ClNO）=$\frac{△c}{△t}$计算，再根据计量数的关系计算v（Cl₂）；
②根据化学平衡常数为平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积之比计算；
③NO的平衡转化率=$\frac{转化的物质的量}{起始的物质的量}$×100%；
（4）由图可知，随着外界条件的改变，NO的转化率增大，平衡向正方向移动，据此分析．

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），该反应△H₃=2△H₁-△H₂，则平衡常数K₃=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$，
故答案为：2△H₁-△H₂；$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$；
（2）2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g）反应的△H₃=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，
则：△H₃+2a=289kJ/mol
故答案为：289；
（3）①10min时c（ClNO）=1mol/L，则v（ClNO）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{1mol/L}{10min}$=0.1mol/（L•min），由方程式可知，v（Cl₂）=$\frac{1}{2}$v（ClNO）=0.05mol/（L•min）；
故答案为：0.05；
②平衡时c（ClNO）=1mol/L，c（NO）=1mol/L，c（Cl₂）=0.5mol/L，则反应2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g）的K=$\frac{{1}^{2}}{{1}^{2}×0.5}$=2；
故答案为：2；
③NO的平衡转化率=$\frac{转化的物质的量}{起始的物质的量}$×100%=$\frac{1mol}{2mol}$×100%=50%；
故答案为：50%；
（4）由图可知，随着外界条件的改变，NO的转化率增大，平衡向正方向移动，已知：2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），增大压强平衡向正方向移动，NO的转化率增大；增大$\frac{n（C{l}_{2}）}{n（NO）}$的值，NO的转化率增大；增大催化剂接触面，化学平衡不移动，NO的转化率不变；
故答案为：压强；$\frac{n（C{l}_{2}）}{n（NO）}$．

点评 本题考查化学平衡计算、外界条件对化学平衡影响因素、盖斯定律的应用等知识点，侧重考查学生分析判断及计算能力，注意注意反应速率和平衡常数的计算方法、以及图象、数据的分析应用，题目难度中等．