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【题目】亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,可由NOCl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)

(1)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酰氯,涉及如下反应:① 2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g) K1②4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g) K2③2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g) K3,K1K2K3之间的关系为K3=_______________(用K1K2表示);

(2)已知几种化学键的键能数据如下表:(亚硝酰氯的结构为ClN==O

化学键

NO

ClCl

ClN

N==O

键能/(kJ·mol1)

630

243

a

607

2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)的反应的 Ha的关系为 H = ___kJ·mol1

(3)300℃时,2NO(g)Cl2 (g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为v = k·cn (ClNO),测得速率和浓度的关系如下表:

序号

c(ClNO)/(mol·L1)

v/(mol·L1·sl)

0. 30

3. 60×109

0. 60

1. 44×108

0. 90

3. 24×108

n = ___k = ____

(4)若向绝热恒容密闭容器中充入物质的量之比为2 : 1NOCl2进行反应2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g),能判断反应已达到化学平衡状态的是__(填标号)。

a.容器中的压强不变 b2v(NO) = v(Cl2)c.气体的平均相对分子质量保持不变 d.该反应平衡常数保持不变eNOCl2的体积比保持不变

(5)25℃时,向体积为2 L且带气压计的恒容密闭容器中通入0.08 mol NO0.04 mol Cl2发生反应:2NO(g)Cl2 (g)2ClNO(g)H

若反应起始和平衡时温度相同,测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图甲曲线a所示,则 H __(填“>”“<”或“不确定”)0;若其他条件相同,仅改变某一条件时,测得其压强(p)随时间(t)的变化如图甲曲线b所示,则改变的条件是______

图是甲、乙同学描绘上述反应平衡常数的对数值(lg K)与温度的变化关系,其中正确的曲线是____(填“甲”或“乙”),m值为_____

【答案】K3= 2892a 2 4. 0×108 L·mol1·s1 acd < 加入催化剂 2

【解析】

1)利用方程式叠加关系得到平衡常数之间的关系;

2)利用键能计算焓变,反应物的键能之和减去生成物的键能之和就是焓变;

3)将表中数据带入速率方程即可求得nk

4)平衡状态的判定;

5)列三段式计算平衡常数,进而去计算。

1)① 将①×2②可得: ,则平衡常数,

故答案为:

2反应的H=反应物的键能之和生成物的键能之和

故答案为:2892a

(3)根据表格①②中的数据,带入速率公式然后做比值: ,解得n=2,将n代入①中得k=4×108

故答案为:2;4. 0×108 L·mol1·s1

4a.对于反应,反应前后气体系数变化,故压强是变量,故当压强不再变化说明反应已经平衡,a正确;

b. 2v(NO) = v(Cl2),正逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,b错误;

c. 气体的平均相对分子质量即平均摩尔质量等于总质量比总物质的量,总质量虽然不变,但是总物质的量会改变,故平均相对分子质量是变量,当它不再变化则说明反应已经达到平衡状态,c正确;

d. 绝热容器中,温度会改变,温度改变平衡常数就会改变,当平衡常数不再变化则说明反应已经达到平衡状态,d正确;

e.的体积比始终是2:1,不是变量,故不能说明达到平衡状态,e错误;

答案选acd

(5)①由图甲分析可知,随反应的进行压强先增大后减小,5min达到平衡状态,推知开始因反应是放热的,随反应进行温度升高,压强增大;反应到一定程度,因反应物浓度减小,随反应正向进行,压强反而减小,到压强随时间变化不变时,达到平衡状态,反应焓变为△H<0;由图甲知:化学反应速率加快,平衡不动,故改变的条件:加入催化剂;

答案为:<;加入催化剂;

②T升高,平衡左移,K减小,lgK减小,曲线选乙,设反应的氯气物质的量为x, 根据压强之比等于物质的量之比,得到: ,解得:x=0.02mol,依据计算得到平衡时物质的浓度代入x求得:

平衡常数: ,lgK=lg100=2,m=2;

故答案为:乙;2。/span>

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时间/s

0

500

1000

1500

c(N2O5)/(mol·L1)

5.00

3.52

2.50

2.50

下列说法正确的是

A500 sNO2的生成速率为296×103mol·L1·s1

BT1温度下该反应平衡时N2O5的转化率为29.6%

C.达到平衡后,其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的1/2,则c(N2O5)﹤5.00mol/L

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