Question

【题目】亚硝酰氯（ClNO）是有机合成中的重要试剂，可通过反应：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)获得。

（1）氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：

①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1

②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2

③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3

则K3=__________（用K1、K2表示）。

（2）300℃时，2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为v(正)=k·cn(ClNO)，测得速率和浓度的关系如表所示：

序号	c(ClNO)/(mol/L)	v/(x10-8mol·L-1·S-1)
①	0.30	0.36
②	0.60	1.44
③	0.90	3.24

k=__________________________。

（3）按投料比[n(NO)：n(Cl2)=2：1]把 NO和Cl2加入到一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图A所示：

①在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为______________。

②若反应一直保持在P压强条件下进行，则M点的分压平衡常数KP=________（用含P的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压 x体积分数）。

（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B所示，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，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】K12/K2 4×10-8 L/(mol·s) 40% 5/P A D

【解析】

(1)根据3个反应平衡常数表达式判断K3、K1、K2的关系；

(2)取表格中的数据，带入v(正)=k·cn(ClNO)可得k值；

(3)M点时NO的转化率为50%，利用“三段式”计算；

(4)平衡体系中加入NO(g)，平衡正向移动，但NO(g)的转化率减小；投料比等于系数比时，产物百分含量最大。

①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1= ，
②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2= ，③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3=

计算得到K3= K12/K2；

(2) ，得n=2，则，K=4×10-8 L/(mol·s)；

(3) 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)

初始 2a a 0

转化 a 0.5a a

平衡 a 0.5a a

①容器内NO的体积分数为40%；

②Kp==5/P；

(4)平衡体系中加入NO(g)，平衡正向移动，但NO(g)的转化率减小，A、B、C三状态中，A点NO投料比例最小，NO的转化率最大的是A点；投料比等于系数比时，产物百分含量最大，当n(NO)/n(Cl2)=1.5时，比值小于系数比，随NO的增多ClNO的百分含量增大，故选D。