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【题目】亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂.亚硝酸氯可由NO与Cl2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酸氯,涉及如下反应:
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3
则K1 , K2 , K3之间的关系为K3=
(2)T℃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表:

序号

c(ClNO)/molL﹣1

v/molL﹣1s﹣1

0.30

3.6×10﹣8

0.60

1.44×10﹣7

0.90

3.24×10﹣7

n=;k=(注明单位).
(3)在2L的恒容密闭容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g),在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图A:

①温度为T1时,能作为该反应达到平衡的标志的有
a.容器体积保持不变 b.容器压强保持不变 c.平衡常数K保持不变
d.气体颜色保持不变 e.v(ClNO)=v(NO) f.NO与 ClNO的物质的量比值保持不变
②反应开始到10min时Cl2的平均反应速率v(Cl2)=
③温度为T2时,10min已经达到平衡,该反应的平衡常数K=(注明单位).
(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φ随 的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最小的是点,当n(NO)/n(Cl2)=2.8时,达到平衡状态ClNO的体积分数φ可能是D、E、F三点中的点.

【答案】
(1)
(2)2;4.0×10﹣7mol﹣1?L?s﹣1
(3)bdf;0.05mol?L﹣1?min﹣1;2L/mol
(4)C;F
【解析】解:(1)将方程式2②﹣①得方程式③,则K3= ,所以答案是: ;(2) = ,n=2,将n代入①中得k= mol﹣1Ls﹣1=4.0×10﹣7 mol﹣1Ls﹣1
所以答案是:2;4.0×10﹣7 mol﹣1Ls﹣1;(3)①a.恒容条件下,容器体积始终保持不变,不能据此判断平衡状态,故错误;
b.反应前后气体的物质的量减小,压强越小,当容器压强保持不变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
c.化学平衡常数只与温度有关,温度不变化学平衡常数不变,不能据此判断平衡状态,故错误;
d.只有氯气有色,当气体颜色保持不变,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
e.v(ClNO)=v(NO)时,反应方向未知,无法确定是否达到平衡状态,故错误;
f.NO与 ClNO的物质的量比值保持不变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
故选bdf;②v(ClNO)= =0.1mol/(L.min),同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比,据此得v(Cl2)= v(ClNO)= ×0.1mol/(L.min)=0.05mol/(L.min),
所以答案是:0.05 molL﹣1min﹣1;③开始c(NO)= =2mol/L、c(Cl2)= =1mol/L,
该反应中

2NO(g)+

Cl2(g)

2ClNO(g)

开始(mol/L)

2

1

0

反应(mol/L)

1

0.5

1

平衡(mol/L)

1

0.5

1

化学平衡常数K= = L/mol=2L/mol,
所以答案是:2L/mol;(4)NO的物质的量越大其转化率越小,所以NO转化率最小的是C点;当反应物的物质的量之比等于其计量数之比时生成物的含量最大,当n(NO)/n(Cl2)=2.8时产物的含量减小,所以应该是F点,
所以答案是:C;F.
【考点精析】掌握化学平衡的计算是解答本题的根本,需要知道反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%.

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t/s

0

50

150

250

350

n(PCl3)/mol

0

0.16

0.19

0.20

0.20

下列说法正确的是(
A.反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)=0.0032 molL﹣1s﹣1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11 molL﹣1 , 则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3 和0.20 mol Cl2 , 反应达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3 和2.0 mol Cl2 , 达到平衡时,PCl3 的转化率小于80%

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