Question

【題目】無機或有機含氧酸分子去掉一個或多個羥基后剩余結(jié)構(gòu)稱為酰基，如“—SO2—”稱為硫酰（基），SOCl2、SO2Cl2、COCl2分別稱為亞硫酰氯、硫酰氯和碳酰氯，它們都有很多相似的性質(zhì)，如都能發(fā)生水解反應生成對應的酸、都可作氯化劑等。回答下列問題：

（1）已知：SO2(g)+PCl5(s)SOCl2(l)+POCl3(l) ΔH1=a kJ·mol1

PCl5(s)+H2O(l)POCl3(l)+2HCl(g) ΔH2=b kJ·mol1

則反應SOCl2(l)+H2O(l)SO2(g)+2HCl(g) ΔH3=_________ kJ·mol1（用含a、b的代數(shù)式表示）。

（2）①在1 L的密閉容器中充入1 mol SO2和2 mol Cl2，發(fā)生反應：SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)。

反應達平衡后，其他條件不變，減小壓強，請在下圖中畫出改變條件后反應速率隨時間的變化曲線圖。

②再次達平衡后測得SO2的轉(zhuǎn)化率為35%。反應后向密閉容器中注入足量的BaCl2溶液，最終生成沉淀的質(zhì)量為__________g。

（3）一定條件下存在反應：CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)ΔH=108 kJ·mol1，現(xiàn)有3個體積均為

10 L的密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，按如下所示投料，并在150℃條件下開始反應達平衡。

密閉容器Ⅰ（絕熱恒容）：1 mol CO，1 mol Cl2

密閉容器Ⅱ（恒溫恒容）：1 mol COCl2

密閉容器Ⅲ（恒溫恒容）：1 mol CO，1 mol Cl2

①容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中COCl2的轉(zhuǎn)化率之和_____________（填“＞”“＜”或“＝”）1；容器Ⅱ反應的化學平衡常數(shù)為K1，容器Ⅲ的化學平衡常數(shù)為K2，K1與K2的關(guān)系為_____________。

②容器Ⅲ中反應前總壓強為1 atm，反應后的總壓強為0.75 atm，則反應的平衡常數(shù)Kp=_________（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。

Answer 1

【答案】（15分）

（1）ba（2分）

（2）①（3分） ②233（3分）

（3）①＜（2分） K1·K2=1（或K1=）（2分） ②4 atm1（或“4”）（3分）

【解析】（1）SO2(g)+PCl5(s) SOCl2(l)+POCl3(l) ΔH1=a kJ·mol1①，PCl5(s)+H2O(l) POCl3(l)+2HCl(g) ΔH2=b kJ·mol1②，反應②反應①得SOCl2(l)+H2O(l)SO2(g)+2HCl(g)，ΔH=ΔH2ΔH1=(b-a) kJ·mol1。（2）①由于生成物中只有液態(tài)的SO2Cl2，因此減小壓強的瞬間逆反應速率不變，正反應速率減小，平衡逆向移動。②反應后注入足量BaCl2溶液的過程中發(fā)生的相關(guān)反應有SO2Cl2+2H2OH2SO4+2HCl，SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl，H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl，由硫元素守恒得n(BaSO4)=1 mol，質(zhì)量為233 g。（3）①若裝置Ⅰ為恒溫恒容，則轉(zhuǎn)化率之和等于1，由于裝置Ⅰ絕熱，而該反應是放熱反應，隨著反應的進行溫度升高不利于CO轉(zhuǎn)化，因此兩者之和小于1。容器Ⅱ與容器Ⅲ的平衡狀態(tài)相同，初始反應方向相反，化學平衡常數(shù)互為倒數(shù)。②根據(jù)壓強之比等于物質(zhì)的量之比可知反應后容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為1.5 mol，可知平衡后n(CO)=n(Cl2)=n(COCl2)=0.5 mol，平衡分壓各為0.25 atm，Kp===4 atm1。