亚硫酰氯（SOCl2）是一种液态的共价化合物，沸点78.8℃，熔点-105℃它在电池中既是正极反应物，又是电解质溶液中的溶剂．亚硫酰氯（SOCl2）和磺酰氯（SO2Cl2）均是实验室常见的试剂．已知

Question

亚硫酰氯（SOCl₂）是一种液态的共价化合物，沸点78.8℃，熔点-105℃
它在电池中既是正极反应物，又是电解质溶液中的溶剂．亚硫酰氯（SOCl₂）和磺酰氯（SO₂Cl₂）均是实验室常见的试剂．
已知：SO₂Cl₂（g）⇌SO₂（g）+Cl₂（g）△H=a kJ/mol；K₁  （Ⅰ）
SO₂（g）+Cl ₂（g）+SCl₂（g）⇌2SOCl₂（g）△H=b kJ/mol；K₂ （Ⅱ）

（1）反应2SOCl₂（g）⇌SO₂Cl₂（g）+SCl₂（g）  的平衡常数K=___（用K₁、K₂表示）；该反应△H=___kJ/mol（用a、b表示）．
（2）为研究不同条件对（Ⅰ）中反应的影响，在101kPa、475K时将27.0g SO₂Cl₂充入2.0L的容积不变的密闭容器中，经过6min达到平衡，测得平衡时SO₂Cl₂转化率为60%．则：
①6min时间内Cl₂的平均反应速率为___．
②平衡时容器内压强为___kPa．
③若要使SO₂Cl₂的转化率减小，除改变温度外，还可改变条件是___（列举一种）．
（3）右图是容量型（Li/SOCl₂）电池，电池总方程式为：8Li+3SOCl₂═6LiCl+Li₂SO₃+2S．
①写出电池工作时正极的电极反应式___．
②若用此电池做电源，以铂作电极电解100mL 0.2mol•L^-1CuSO₄溶液，当两极各产生标准状况下448mL的气体时，电池负极消耗锂的质量是___．

Answer 1

（1）2SOCl₂（g）⇌SO₂Cl₂（g）+SCl₂（g） 是由（Ⅰ）、（Ⅱ）反写再相加得到，故平衡常数为两者之积的倒数，则：K=(1)/(K1+K2)，该反应△H=-（a+b）kJ/mol，
故答案为：(1)/(K1+K2)；-（a+b）；
（2）①27g SO₂Cl₂的物质的量为(27g)/(135g/mol)=0.2mol，6min达到平衡时SO₂Cl₂转化率为60%，则转化的SO₂Cl₂为0.12mol，则：
              SO₂Cl₂（g）⇌SO₂（g）+Cl₂（g）
起始量（mol）：0.2        0         0
变化量（mol）：0.12     0.12     0.12
平衡量（mol）：0.08     0.12     0.12
则v=(△c)/(△t)=((0.12mol)/(2L))/(6min)=0.01mol•L^-1•min^-1；
故答案为：0.01mol•L^-1•min^-1；
②平衡时总物质的量为：0.08mol+0.12mol+0.12mol=0.32mol，故平衡时压强为：(0.32mol)/(0.2mol)×101kPa=161.6kPa；
故答案为：161.6；
③若要减小转化率，可通过缩小容器体积即增大加压强的方法，也可起始时再容器中同时充入SO₂Cl₂和Cl₂或SO₂等；
故答案为：；增大压强（或缩小容器体积）；
（3）①Li失电子为负极，SOCl₂为正极，正极上发生得电子的还原反应，则正极电极方程式为：3SOCl₂+8e^-═6Cl^-+SO₃^2-+2S；
故答案为：3SOCl₂+8e^-═6Cl^-+SO₃^2-+2S；
②电解时，阳极电极反应为溶液中阴离子氢氧根离子失电子生成氧气：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阴极电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，当两极各产生标准状况下448mL的气体时，则生成的氧气为(0.448L)/(22.4L/mol)=0.02mol，所以转移电子为0.08mol，由电子守恒可知，消耗的Li为0.08mol，所以Li的质量为0.08mol×7g/mol=0.56g；
故答案为：0.56g．