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亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂.可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯

题目详情
亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂.可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g)K1
②4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2
③2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)K3
则K1,K2,K3之间的关系为K3=___.
(2)已知几种化学键的键能数据如表(亚硝酸氯的结构为Cl-N=O):
 化学键  N≡O  Cl-Cl  Cl-N  N=O
 键能/kJ.mol-1  630  243  a  607
则2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)反应的△H和a的关系为△H=___kJ/mol.
(3)300℃时.2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正=k•cn(ClNO),
测得速率和浓度的关系如下表:
 序号  c(ClNO)/mol.L-1  v/mol.L-1•s-1
 ①  0.30  3.60×10 -9 
 ②  0.60  1.44×10-8
 ③  0.90  3.24×10-8
n=___;k=___(注明单位).
(4)在1L的恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g),在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图A:
作业帮
①该反应的△H___0(填“>”“<”或“=”).
②反应开始到10min时NO的平均反应速率v(NO)=___mol/(L•min),
③T2时该反应的平衡常数K=___
(5)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数随
n(NO)
n(Cl2)
=的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最大的是___点,当
n(NO)
n(Cl2)
=1.5时,达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中的___点.
▼优质解答
答案和解析
(1)已知:①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g)K1
②4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2
③2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)K3
由盖斯定律可知2②-①=③,焓变为倍数关系,而K为指数关系,则平衡常数K3=
K12
K2

故答案为:
K12
K2

(2)反应的△H=反应物的总键能-生成物的总键能,则△H=(2×630+243)-(2a+2×607)=(289-2a)kJ/mol;
故答案为:289-2a;
(3)v正=k•cn(ClNO),则
1.44×10-8
3.6×10-9
=
k•0.62
k•0.32
,解得n=2;将n代入①中得k=
3.6×10-9
0.32
L/(mo1•s)=
4.0×10-8L/(mo1•s);
故答案为:2;4.0×10-8L/(mo1•s);
(4)①根据图象可知T1<T2,温度越高,反应速率越大,降低温度c(C1NO)增大,说明平衡向正反应方向移动,说明正反应是放热反应,△H<0;
故答案为:<;
②在1L的恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g),10min时c(ClNO)=1mol/L,则此时c(NO)=1mol/L,v(NO)=
1mol/L
10min
=0.1mol/(L•min);
故答案为:0.1;
③平衡时c(ClNO)=1mol/L,c(NO)=1mol/L,c(Cl2)=0.5mol/L,则反应2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)的K=
12
12×0.5
=2;
故答案为:2;
(5)NO的物质的量越大其转化率越小,所以NO转化率最小的是C点;当反应物的物质的量之比等于其计量数之比时生成物的含量最大,当n(NO)/n(Cl2)=2.8时产物的含量减小,所以应该是F点,
NO的物质的量越小其转化率越大;当反应物的物质的量之比等于其计量数之比时生成物的含量最大,为A点;当n(NO)/n(Cl2)=1.5时说较C点NO的物质的量较大,平衡右移,产物的含量增大,为D;
故答案为:A;D.