Question

【题目】Ⅰ. (1) 已知S4的结构式如图，反应S4(g) + 4Cl2(s )== 4SCl2(g) △H= - 4 kJ·mol-1，S—S键的键能为266 kJ·mol-1，S—Cl键的键能为255 kJ·mol-1，则1mol Cl2(g)分子中的化学键断裂时需要吸收的能量为_____kJ。

Ⅱ. 工业上合成氯化亚砜反应：SO2(g)+ SCl2(g)+Cl2(s)2SOCl2(g)，该反应中某一反应物的体积分数(以A%表示)随温度的变化关系如图所示。

(2) 在373K时，向2L密闭容器中通入物质的量均为0.04 mol的SO2、SCl2与Cl2， 发生上述反应。测得其压强(p)随时间(t)的变化为下表中数据Ⅰ(平衡时的温度与起始温度相同)

t/min	0	1	2	3	4	5
Ⅰ	6.0p0	6.7 p0	6.1 p0	5.4 p0	5.0 p0	5.0 p0
Ⅱ	6.0 p0	7.0 p0	5.3 p0	5.0 p0	5.0 p0	5.0 p0

①该反应的△H_____0(填“＞”“＜”或“=”)。

②反应开始至达到平衡时，v(SCl2)=__________。

③若只改变某一条件，测得其压强随时间的变化为表中数据Ⅱ，则改变的条件是_______________。

(3) 下图是某同学测定的上述反应的pK(pK= - lgK)与温度的变化关系图。

① A点的数值为_________(已知lg4=0.6)。

②当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，A点可能变化为______点。

III. (4) 电解NO2制备NH4NO3，其工作原理如图所示。

①阴极的电极反应式为_________________________。

②为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充某种物质A，则A的化学式为___________。

Answer 1

【答案】243 ＜ 0.0025mol·L-1·min-1 加入催化剂 －2.6 C、D 6H++NO+5e-=NH4++H2O NH3

【解析】

(1)反应热△H=反应物键能总和-生成物键能总和；

(2) ①根据该反应中某一反应物的体积分数(以A%表示)随温度的变化关系图可知，当反应达到平衡(A%最低)时，继续升温A%又升高，说明升温平衡向逆方向移动，故△H＜0。

②根据三步骤法进行计算；

③根据数据Ⅱ特点，反应达到平衡需要的时间比数据Ⅰ快，而反应达到平衡时的温度与起始温度相同，唯一能改变的就是使用催化剂。

(3)①373K时，反应的平衡常数K==400；

②该反应为放热反应，升高温度平衡向你反应方向移动，K减小，变化点为C、D；

(4)电解NO制备NH4NO3，，阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，总反应方程式为：8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3由此可以解答。

(1)根据反应热△H=反应物键能总和-生成物键能总和，4×266 kJ·mol-1+4E(Cl—Cl)-8×255 kJ·mol-1= - 4 kJ·mol-1，求得E(Cl—Cl)= 243.

(2) ①根据该反应中某一反应物的体积分数(以A%表示)随温度的变化关系图可知，当反应达到平衡(A%最低)时，继续升温A%又升高，说明升温平衡向逆方向移动，故△H＜0。

②根据三步骤法进行计算：

SO2(g) + SCl2(g) + Cl2(g) 2SOCl2(g)

起始(mol·L-1) 0.02 0.02 0.02 0

转化(mol·L-1) x x x 2x

平衡(mol·L-1) 0.02－x 0.02－x 0.02－x 2x

根据阿伏加德罗定律：，则有，解得x=0.01 mol·L-1，v(SCl2)= =0.0025 mol·L-1·min-1；

③根据数据Ⅱ特点，反应达到平衡需要的时间比数据Ⅰ快，而反应达到平衡时的温度与起始温度相同，唯一能改变的就是使用催化剂。

(3)①373K时，反应的平衡常数K==400，故A点数值为pK=-lg400=-2.6；

②该反应为放热反应，升高温度平衡向你反应方向移动，K减小，变化点为C、D；

(4)电解NO制备NH4NO3，，阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，总反应方程式为：8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充NH3。