Question

亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，工业上可用NO和Cl₂合成。回答下列问题：

(1)已知：①2NO₂(g)＋NaCl(s)⇌NaNO₃(s)＋NOCl(g)  △H₁

②4NO₂(g)＋2NaCl(s) ⇌2NaNO₃(s)＋2NO(g)＋Cl₂(g)  △H₂

③2NO(g)＋Cl₂(g) ⇌2NOCl(g)  △H₃

则△H₃＝_____________(用含△H₁、△H₂的代数式表示)。

(2)一定温度下，向2L密闭容器中充入amol NOCl(g)，发生反应2NOCl(g)⇌2NO(g)＋Cl₂(g)。

①已知上述反应中正反应速率的表达式为v_正＝k·cⁿ(NOCl)。300℃时，测得正反应速率与NOCl的浓度的关系如表所示：

c(NOCl)/(mol/L)	v正/(mol∙L^-1∙s^-1)
0.20	1.6×10^-9
0.40	6.4×10^-9
0.60	1.44×10^-8

n＝______；k＝_____L·mol^－1·s^－1；当c(NOCl)＝0.50 mol·L^－1时，v_正＝_____mol·L^－1·s^－1。

②测得NO的物质的量浓度与温度的关系如图所示(x<0.5a)，T₁________T₂(填“>”“<”或“＝”)；T₂温度下，该反应的平衡常数K＝________mol·L^－1(用含a、x的代数式表示)。

Answer

2△H1-△H2 2 4.0×10-8 1.0×10-8 >

【解析】

(1)已知：①2NO2(g)＋NaCl(s)⇌NaNO3(s)＋NOCl(g) △H1

②4NO2(g)＋2NaCl(s) ⇌2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g) △H2

③2NO(g)＋Cl2(g) ⇌2NOCl(g) △H3

利用盖斯定律，可求出③与①、②的关系，从而求出△H3。

(2)①通过建立第二组或第三组数据与第一组数据的比例关系，可求出n、k；当c(NOCl)＝0.50 mol·L－1时，代入公式即可求出v正。

②对于平衡体系，温度越高，反应速率越快，达平衡的时间越短，由此确定T1与T2的大小关系；T2温度下，从表中提取数据，可求出该反应的平衡常数K。

(1)已知：①2NO2(g)＋NaCl(s)⇌NaNO3(s)＋NOCl(g) △H1

②4NO2(g)＋2NaCl(s) ⇌2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g) △H2

③2NO(g)＋Cl2(g) ⇌2NOCl(g) △H3

利用盖斯定律，反应③=2×①-②，从而求出△H3=2△H1-△H2。答案为：2△H1-△H2；

(2)①从表中采集前两组数据，代入公式，即得，从而求出n=2；

再n=2代入公式，可得1.6×10-9=k×0.202，从而求出k=4.0×10-8；当c(NOCl)＝0.50 mol·L－1时，代入公式即可求出v正=4.0×10-8×0.502=1.0×10-8 mol·L－1·s－1。答案为：2；4.0×10-8；1.0×10-8

②对于平衡体系，温度越高，反应速率越快，达平衡的时间越短，由此确定T1>T2；T2温度下，从表中提取数据，建立如下三段式：

可求出该反应的平衡常数K==。答案为：>；。