Question

(12分)氯化硫酰（SO₂Cl₂）主要用作氯化劑。它是一種無色液體，熔點—54.1℃，沸點69.1℃，遇水生成硫酸和氯化氫。氯化硫�？捎酶稍锏亩�氧化硫和氯氣在活性炭催化劑存在下反應制取：SO₂(g)＋Cl₂(g)SO₂Cl₂(l)  △H＝—97.3kJ/mol

⑴為了提高上述反應中Cl₂的平衡轉化率，下列措施合理的是       （用編號填空）。

A．縮小容器體積    B．使用催化劑    C．增加SO₂濃度    D．升高溫度

(2)300℃時，體積為1 L的密閉容器中充入16.20 g SO₂Cl₂，達到平衡時容器中含SO₂ 7.616 g，則300℃時合成SO₂Cl₂反應的平衡常數(shù)為           。

(3)已知某溫度下，已知K_sp(AgCl)＝2.0×10^－10，K_sp(Ag₂SO₄)＝1.6×10^－5，在SO₂Cl₂溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO₃稀溶液，當Ag⁺濃度為0.1mol/L時，渾濁液中Cl^-濃度與SO₄^2- 濃度之比為             。

⑷將(2)所得的平衡混合氣溶于足量的BaCl₂溶液中，計算最終生成沉淀的質量是多少（寫出計算過程）。

 

Answer 1

【答案】

⑴AC   ⑵0.0706   (3分)   (3) 1.25×10^－6 (3分)

⑷SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl  SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl  H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄­↓+2HCl

由S元素質量守恒，可得：BaSO₄的物質的量為0.12mol

質量為：0.12mol×233g/mol=27.96g   (4分)

【解析】（1）縮小容器體積，則氣體濃度增大，即壓強增大，平衡正向移動，能提高Cl₂的平衡轉化率；使用催化劑，不影響平衡移動，則不能提高Cl₂的平衡轉化率；增加SO₂濃度，平衡正向移動，能提高Cl₂的平衡轉化率；升高溫度，平衡逆向移動，Cl₂的平衡轉化率減小；

（2）       SO₂(g)＋Cl₂(g)SO₂Cl₂(l)

   C(初始)    0      0             0.12

     △C    0.119   0.119          0.119

C（平衡） 0.119   0.119          0.001

平衡常數(shù)K=0.001mol^.L^-1/(0.119 mol^.L^-1×0.119 mol^.L^-1)= 0.0706（mol^.L^-1）^-1；

（3）         AgCl(S)  Ag⁺(aq)+Cl^-(aq) 

K_sp(AgCl)＝2.0×10^－10=[Ag⁺][Cl^-]，則[Cl^-]=2.0×10^－9 mol^.L^-1

Ag₂SO₄(S)  2Ag⁺(aq)+SO₄^2-( aq)

 K_sp(Ag₂SO₄)＝1.6×10^－5=[Ag⁺]²[SO₄^2-] ，則[SO₄^2-]= 1.6×10^－3 mol^.L^-1

故 [Cl^-]：[SO₄^2-]=1.25×10^－6