Question

亚硝酸氯(C1NO)是有机合成中的重要试剂。可由NO与Cl₂在通常条件下反应得到，化学方程式为2NO(g)+C1₂(g)2C1NO(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：

① 2NO₂(g)+NaC1(s)NaNO₃(s)+ClNO(g)   K₁

② 4NO₂(g)+2NaC1(s)2NaNO₃(s)+2NO(g)+Cl₂(g)  K₂

③ 2NO(g)+C1₂(g)2C1NO(g)   K₃

则K₁，K₂，K₃之间的关系为K₃=______________。

（2）已知几种化学键的键能数据如下表(亚硝酸氯的结构为Cl-N=O):

则2NO(g)+C1₂(g)2C1NO(g)反应的△H和a的关系为△H=________kJ/mol。

（3）在1L的恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molC1₂(g)，在不同温度下测得c(C1NO)与时间的关系如图A:

① 由图A可判断T₁         T₂，该反应的△H________0 (填“>”“<”或“=”)。

② 反应开始到10min时NO的平均反应速率v(NO)=____________mol/(L·min)。

③ T₂时该反应的平衡常数K=____________。

（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(C1₂)的变化图象如图B，则A、B、C三状态中，NO的转化率最大的是________点。

Answer

（1）K12/K2（2）289-2a（3）① <，<； ② 0.1； ③ 2；（4）A

【解析】

试题分析：（1）已知：①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)

② 4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)

根据盖斯定律可知将①×2-②可得：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)，因此该反应的平衡常数K3＝K12/K2。

（2）2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)反应的△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(2×630+243) kJ/mol-(2a+2×607) kJ/mol＝(289-2a)kJ/mol。

（3）① 根据图像可知T2＞T1，降低温度c(C1NO)增大，说明平衡向正反应方向移动，说明正反应是放热反应，△H＜0。

② 反应开始到10min时，c(C1NO)=1mol/L，则v(C1NO)= 1mol/L÷10min=0.1mol/(L·min)，则NO的平均反应速率v(NO)=v(C1NO)=0.1mol/(L·min)

③ 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)

起始(mol/L) 2 1 0

反应(mol/L) 1 0.5 1

平衡(mol/L) 1 0.5 1

所以T2时该反应的平衡常数K==12/12×0.5=2。

（4）n(NO)/n(C12)的比值越小，说明若n(NO)不变，n(C12) 越大，所以NO的转化率越大，NO的转化率最大的是A点。

考点：考查反应热、反应速率和平衡常数计算及外界条件对平衡状态的影响等