Question

19．亞硝酸氯（ClNO）是有機合成中的重要試劑．可由NO與Cl₂在通常條件下反應得到，化學方程式為2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g），
（1）氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時會生成亞硝酸氯，涉及如下反應：
①2NO₂（g）+NaC1（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）   K₁
②4NO₂（g）+2NaC1（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）  K₂
③2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO （g）   K₃
則K₁，K₂，K₃之間的關系為K₃=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$．
（2）已知幾種化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表（亞硝酸氯的結構為Cl-N=O，一氧化氮的結構為N≡O）：

化學鍵	N≡O	Cl-Cl	Cl-N	N═O
鍵能/kJ•mol-1	630	243	a	607

則2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g）反應的△H和a的關系為△H=289-2akJ/mol．
（3）在1L的恒容密閉容器中充入2molNO（g）和1molC1₂（g），在不同溫度下測得c（C1NO）與時間的關系如圖A：

由圖A可判斷T₁、T₂溫度的速率：v₁＜v₂（“＞”“＜”或“=”），該反應的△H＜0 （“＞”“＜”或“=”）．
（4）一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO（g）和Cl₂（g），發(fā)生反應2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g），平衡時ClNO的體積分數(shù)隨$\frac{n（NO）}{n（C{1}_{2}）}$的變化圖象如圖B，則A、B、C三狀態(tài)中，NO的轉化率最大的是A點（“A、B、C”）．

Answer 1

分析 （1）已知：①2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）
②4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）
將①×2-②可得：2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），焓變?yōu)楸稊?shù)關系，而K為指數(shù)關系，以此計算K；
（2）2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g）反應的△H=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和；
（3）由圖象可知T₂先達到平衡狀態(tài)，且生成物的濃度小，則升高溫度平衡逆向移動；
（4）$\frac{n（NO）}{n（C{1}_{2}）}$的比值越小，說明若n（NO）不變，n（C1₂） 越大，所以NO的轉化率越大．

解答 解：（1）已知：①2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）
②4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）
將①×2-②可得：2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），則平衡常數(shù)K₃=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$，故答案為：$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$；
（2）2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g）反應的△H=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=（2×630+243）-（2a+2×607）=（289-2a）kJ/mol，
故答案為：289-2a；
（3）根據(jù)圖象可知T₁＜T₂，溫度越高，反應速率越大，降低溫度c（C1NO）增大，說明平衡向正反應方向移動，說明正反應是放熱反應，△H＜0，
故答案為：＜；＜；
（4）$\frac{n（NO）}{n（C{1}_{2}）}$的比值越小，說明若n（NO）不變，n（C1₂） 越大，所以NO的轉化率越大，NO的轉化率最大的是A點，
故答案為：A．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握K的計算、焓變的計算為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意圖象及數(shù)據(jù)的應用，題目難度不大．