Question

亚硝酰氯（NOCl)是有机合成中的重要试剂。可通过反应制得：

NO(g)+Cl₂(g)2ClNO(g)

（1）氮氧化物与悬浮在大气的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，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K₃=___________（用K₁和K₂表示）

（2）300℃时，2NO(g)+Cl₂(g)2ClNO(g)的正应速率表达式为v_正=k•cⁿ（ClNO），测得速率和浓度的关系如下表：

序号	c (C1NO) /(mol/L)	v/(×10^-8mol·L·s)
①	0.30	0.36
②	0.60	1.44
③	0.90	3.24

n=____________；k=_____________。

（3）按投料比[n(NO) ∶n(Cl₂)]=2∶1把NO和Cl₂加入到一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强P（总压）的关系如图A所示：

①该反应的△H_______0（填“>”“<”或“=”）

②在P压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为_________________。

③若反应一直保持在P 压强条件下进行，则M点的分压平衡常数Kp=________（用含P的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数）。

（4）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)的变化如图B，则A、B、C三状态中NO的转化率最大的是__________；当n(NO) /n(Cl₂)=1.5时，达到平衡状态C1NO的体积分数可能是D、E、F三点中的_________点。

Answer

K12/K224.0×10-8 L·mol-1·s-1<40％Kp=5/PAD

【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=；故答案为：；

(2)v正=k•cn(ClNO)，则=，解得n=2；将n代入①中得k=L/(mo1•s)=4.0×10-8L/(mo1•s)；故答案为：2；4.0×10-8L/(mo1•s)；

(3)①根据图像，升高温度，平衡时NO的转化率减小，说明平衡逆向移动，说明该反应正反应属于放热反应，△H＜0，故答案为：＜；

②根据图像，在P压强条件下，M点时容器内NO的转化率为50%，根据2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)可知，气体减小的体积为反应的NO的体积的一半，因此NO的体积分数=×100%=40%，故答案为：40%；

③设NO的物质的量为2mol，则Cl2的物质的量为1mol。

2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)

起始(mol) 2 1 0

反应 1 0.5 1

平衡 1 0.5 1

平衡分压P× P× P×

则M点的分压平衡常数Kp==，故答案为：；

(4)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。

点睛：本题考查化学平衡计算、外界条件对化学平衡影响因素、化学平衡状态判断等知识点，侧重考查学生分析判断及计算能力，利用三段式法进行有关计算，侧重分析与计算能力的考查，注意图象及数据的应用。