【題目】亞硝酰氯(ClNO)是有機合成中的重要試劑,在工業(yè)上有重要的用途。

(1)已知:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H1

2ClNO(g)+H2O(g)=NO(g)+2HCl(g ) △H2。

則反應:4ClNO(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2N2O3(g)的△H=_______(用含△H1、△H2 的代數(shù)式表示 )。

(2)將NO與Cl2按物質(zhì)的量之比2:1充入一絕熱密閉容器中,發(fā)生反應:

2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) △H<0,實驗測得NO的轉(zhuǎn)化率α(NO)隨時間的變化如圖所示。

NO(g)的轉(zhuǎn)化率α(NO)在t2~t3時間段內(nèi)降低的原因是___________。

(3)在其他條件相同時,向五個恒溫恒容的密閉容器中分別充入1mol Cl2 與2 mol NO,發(fā)生反應:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H<0,部分反應條件及平衡時Cl2 的轉(zhuǎn)化率如下表所示。

容器編號

溫度/℃

容器體積/L

平衡時Cl2 的轉(zhuǎn)化率

I

T1

2

75%

II

T2=T1

3

ω2

T3>T1

V3

75 %

T4

V4

ω4

V

T5

V5

ω5

①6 min時容器I中反應達到平衡,則0~6 min內(nèi),v(NO)=______mol·L-l·min-1。

②V3______(填“ > ”“<”或“ = ”) 2。

③容器I中反應的平衡常數(shù)的值K2=______,容器Ⅲ中反應的平衡常數(shù)的值K3=_____(填“>”“<”或“=”)K2

④容器Ⅳ、容器V分別與容器I相比只有一個實驗條件不同,反應體系總壓強隨時間的變化如圖所示。與容器I相比,容器Ⅳ改變的實驗條件是_______;容器V與容器I 的體積不同,則容器V中反應達到平衡時氣體總壓強(P)的范圍是________。

【答案】 △H1-2△H2 隨著反應正向進行,在t2時反應達到平衡,又因正反應為放熱反應,且反應在絕熱容器中進行,反應體系的溫度升高,t2~t3時間段使平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率降低 0.125 < 72 < 加入催化劑 6

【解析】(1)已知:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H1

2ClNO(g)+H2O(g)=NO(g)+2HCl(g) △H2。

根據(jù)蓋斯定律,由①-②×2得反應:4ClNO(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2N2O3(g)的△H=△H1-2△H2(2) 隨著反應正向進行,在t2時反應達到平衡,又因正反應為放熱反應,且反應在絕熱容器中進行,反應體系的溫度升高,t2~t3時間段使平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率降低;(3) ①6min時容器I中反應達到平衡,平衡時Cl2的轉(zhuǎn)化率為75%,則0~6min內(nèi),v(NO)=2 v(Cl2)=2= 0.125mol·L-l·min-1;②反應2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) △H<0為放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,增大壓強平衡向氣體體積縮小的正方向移動,要使Ⅲ與I 中氯氣轉(zhuǎn)化率相等,必須使容器體積減小以增大壓強使平衡正向移動,故V3<2;③容器I中平衡時各物質(zhì)的濃度分別為0.125、0.25、0.75、,反應的平衡常數(shù)的值K2= K1== 72,容器Ⅲ中溫度高,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,故反應的平衡常數(shù)的值K3<K2;④與容器I相比,壓強不變,平衡不移動,但反應速率加快,故容器Ⅳ改變的實驗條件是加入催化劑;容器V與容器I的起始壓強不同,如圖,若假設平衡不移動,則按比例若壓強從8MPa變?yōu)?MPa,平衡時的壓強為,由于增大壓強平衡正向移動,氣體的物質(zhì)總量減少,總壓減少,但不能小于6MPa,則容器V中反應達到平衡時氣體總壓強(P)的范圍是6<P<6.75。

練習冊系列答案
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②按氣流方向連接各儀器接口,順序為a→__________b→c→_______。 (填接口字母)

③裝置F中應盛裝的試劑是__________,裝置D的作用是______________

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(3)通過測定鋁氫化鈉與水反應生成氫氣的體積來測定鋁氫化鈉樣品的純度。

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②設計如下四種裝置測定鋁氫化鈉樣品的純度(雜質(zhì)只有氫化鈉)。從簡約性、準確性考慮,最恰當?shù)难b置是___(填編號)。

③某同學選用上述最恰當?shù)呐嶂?稱取mg鋁氫化鈉樣品,測得生成氣體的體積為VL(已折算為標準狀況),重復實驗操作三次,測得有關數(shù)據(jù)如下表所示,則樣品中鋁氫化鈉的純度為____。

實驗次數(shù)

樣品質(zhì)量m(g)

氣體休積V(L)

I

1.20

1.907

II

1.20

1.904

III

1.20

1,901

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