Question

【題目】亞硝酰氯(ClNO)是有機(jī)合成中常用的試劑。

巳知：①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)△H1=akJ·mol-1

②4NO2(8)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)△H2=bkJ·mol-1

③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H3=ckJ·mol-1

（1）上述反應(yīng)中,a、b、c之間滿足的關(guān)系為_____________________。

（2）某溫度下,在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),正反應(yīng)速率表達(dá)式為v正=k·cn(NO)·cm(Cl2)(k是反應(yīng)速率常數(shù),只與溫度有關(guān);n、m為反應(yīng)級(jí)數(shù),只取正數(shù))。測(cè)得正反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系如下表所示：

序號(hào)	c(NO)/mol·L-1	c(Cl2)/mol·L-1	v正/mol·L-1·min-1
ⅰ	0.100	0.100	0.144
ⅱ	0.100	0.200	0.288
ⅲ	0.200	0.100	0.576

①n=_____________，m=_____________。

②反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變時(shí),縮小容器體積瞬間,v正_____________v逆(填“>"“<”或“=")。NO的平衡轉(zhuǎn)化率_____________(填“增大”“減小”或“不變”)。

（3）在2L恒容密閉容器中充入0.8molClNO(g),發(fā)生反應(yīng)：2ClNO(g)Cl2(g)+2NO(g) △H,測(cè)得c(Cl2)與溫度和時(shí)間的關(guān)系如圖1所示。300℃時(shí)達(dá)到平衡后,溫度與平衡常數(shù)負(fù)對(duì)數(shù)(-lgK)的關(guān)系如圖2所示。

①a=_____________。

②圖2中符合題意的曲線為_____________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

Answer 1

【答案】 2a=b+c(或c=2a-b或b=2a-c) 2 1 > 增大 1 Ⅱ

【解析】（1）由①②得2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)，所以△H3= 2akJ·mol-1- bkJ·mol-1= ckJ·mol-1，因此，上述反應(yīng)中,a、b、c之間滿足的關(guān)系為2a=b+c(或c=2a-b或b=2a-c)。

（2）①將ⅰ、ⅱ兩組數(shù)據(jù)代入v正=k·cn(NO)·cm(Cl2)中，可以求出m=1：將ⅰ、ⅲ兩組數(shù)據(jù)代入v正=k·cn(NO)·cm(Cl2)中，可以求出n=2，即n=2、m=1。

②反應(yīng)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)達(dá)到平衡后,其他條件不變時(shí),縮小容器體積瞬間,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均增大，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以v正>v逆、NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大。

（3）①在2L恒容密閉容器中充入0.8molClNO(g)，則c(ClNO)=0.4mol/L。由圖1可知，在300℃時(shí)達(dá)到平衡后，c(Cl2)=0.1mol/L，由發(fā)生的反應(yīng)2ClNO(g)Cl2(g)+2NO(g)可知，另外兩組分的平衡濃度均為0.2mol/L，所以該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)K=，a=-lgK=1。

②由圖1可知，在400℃，氯氣的平衡濃度較高，說明溫度升高后，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度越高，其化學(xué)平衡常數(shù)越大，-lgK就越小。因此，圖2中符合題意的曲線為Ⅱ。