磺酰氯（SO2Cl2）和亚硫酰氯（SOCl2）均是实验室常见试剂。已知：SO2Cl2(g)SO2(g)+Cl2(g)K1△H=akJ/mol(Ⅰ)SO₂(g)+Cl₂(g)+SCl

Question

磺酰氯（ SO2Cl2 ）和亚硫酰氯（ SOCl2 ）均是实验室常见试剂。

   已知： SO2Cl2(g) SO2(g) + Cl2(g)   K1   △ H=a kJ/mol    ( Ⅰ )

          SO ₂ (g) +Cl ₂ (g)+ SCl ₂ (g) 2SOCl ₂ (g)   K2  △ H=b kJ/mol  （Ⅱ）

（ 1 ）反应： SO2Cl2(g)+ SCl ₂ (g)  2SOCl2(g) 的平衡常数 K =          （用 K1 、 K2 表示），该反应

     △ H=           kJ/mol （用 a 、 b 表示）。

（ 2 ）为研究不同条件对反应（Ⅰ）的影响，以 13.5 g SO2Cl2 充入 2.0L 的烧瓶中，在 101kPa  375K 时 10min 达到平衡，平衡时 SO2Cl2 转化率为 0.80 ，则 0 ～ 10minCl2 的平衡反应速率为           ，平衡时容器内压强为                   kPa ，该温度的平衡常数为                             ；若要减小 SO2Cl2 转化率，除改变温度外，还可采取的措施是                      （列举一种）。

（ 3 ）磺酰氯对眼和上呼吸道粘膜有强烈的刺激性，发生泄漏时，实验室可用足量 NaOH 固体吸收，发生反应的化学方程式为                                ；亚硫酰氯溶于水的离子方程式为                           。

（ 4 ）一定量的 Cl2 用稀 NaOH 溶液吸收，若恰好反应，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为               ；

已知常温时次氯酸的 Ka=2.5 × 10 － 8 则该温度下 NaClO 水解反应的平衡常数

Kb=           mol·L － 1

  

Answer 1

（ 1 ） K1 · K2 ； a+b

（ 2 ） 0.004mol·L － 1 · min － 1 ； 181.8kPa ； 0.16mol·L － 1 ；增大压强（或缩小容器体积）

（ 3 ） SO2Cl2+4NaOH = Na2SO4 + 2NaCl + 2H2O ； SOCl2 + H2O = SO2 ↑ + 2H++2Cl －

（ 4 ） c(Na+) ＞ c(Cl － ) ＞ c(ClO － ) ＞ c(OH － ) ＞ c(H+) ； 4 × 10 － 7

  【解析】（ 1 ） SO2Cl2(g)+ SCl ₂ (g)  2SOCl2(g) 是由 ( Ⅰ ) 、（Ⅱ）相加得到，故平衡常数为两之积，反应热为两者之和。

   （ 2 ）生成 Cl2 的物质的量为 0.08mol 其浓度为 0.04mol ，故速率为 0.004mol·L － 1 · min － 1 ；平衡时总物质的量为： 0.02mol+0.08mol+0.08mol=0.18mol 故平衡时压强为： 0.18mol/0.1mol × 101kPa=181.8kPa ； ；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 。

   （ 3 ） SO2Cl2 中硫为 +6 价，氯为－ 1 ，氢氧化钠足量时生成硫酸盐和盐酸盐； SOCl2 中硫为 +4 价，水解生成 SO2 及 HCl 。（ 4 ） Cl2+ 2NaOH = NaCl + NaClO+H2O 显然 c(Na+) 最大，考虑到 ClO －水解显碱性，故 c(Cl － ) ＞ c(ClO － ) ， c(OH － ) ＞ c(H+) ； HClO 的电离常数与 ClO －之积等于水的离子积，故 Kb=Kw/Ka=4 × 10 － 7 。