Question

三氯胺(NCl₃)是一种饮用水二级消毒剂，可由以下反应制备：

Ⅰ．   

回答下列问题：

(1)已知：Ⅱ．   

Ⅲ．   

则=________(用含和的代数式表示)。

(2)向容积均为2L的甲乙两个恒温密闭容器中分别加入4mol NH₃和4mol Cl₂，发生反应Ⅰ，测得两容器中n(Cl₂)随反应时间的变化情况如下表所示：

时间/min	0	40	80	120	160
容器甲(T1)	4.0	3.0	2.2	1.6	1.6
容器乙(T2)	4.0	2.9	2.0	2.0	2.0

①0~80min内，容器甲中v(NH₃)=________________。

②反应Ⅰ的________0(填“>”或“<”)，其原因为________________________。

③关于容器乙，下列说法正确的是________(填选项字母)。

A．容器内，说明反应达到平衡状态

B．反应进行到70min时，v_正一定大于v_逆

C．容器内气体平均相对分子质量在增大，说明平衡在正向移动

D．达平衡后，加入一定量NCl₃(l)，平衡逆向移动

E．达平衡后，按原投料比再充入一定量反应物，平衡后NH₃的转化率增大

④温度为T₁时HCl(g)的平衡体积分数=________，该温度下，若改为初始体积为2L的恒压容器，平衡时容器中n(Cl₂)________(填“>”、“=”或“<”)1.6mol。

⑤温度为T₂时，该反应的平衡常数K=________。

Answer

2△H-△H1 3.75×10-3mol▪L-1▪min-1 < 容器乙反应速率快，所以T1>T2,又因为容器乙平衡时n(Cl2)大，说明温度升高，平衡逆向移动，△H2<0》 E 0.33或 < 0.6

【解析】

（1）根据盖斯定律进行计算；
（2）①由表中数据可知，0～80min内，容器甲中消耗氯气1.8mol，则由方程式可知消耗0.6mol氨气，结合 计算；
②容器乙达到平衡用时少，则反应快，温度高，容器乙中平衡时n（Cl2）较大，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应；

④温度为T1时，达到平衡消耗2.4mol氯气，结合方程式计算；该温度下，若改为初始体积为2L的可变容器，则压强大于恒容时；
⑤计算平衡时各物质的浓度，可计算平衡常数。

（1）已知Ⅰ．；

Ⅱ．；根据盖斯定律2×Ⅰ-Ⅱ可得，所以=2△H-△H1，

故答案为：2△H-△H1

（2））①由表中数据可知，0～80min内，容器甲中消耗氯气1.8mol，则由方程式可知消耗0.6mol氨气，则=3.75×10-3mol▪L-1▪min-1
故答案为：3.75×10-3mol▪L-1▪min-1；
②容器乙达到平衡用时少，则反应快，温度高，容器乙中平衡时n（Cl2）较大，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，
故答案为：＜；容器乙反应速率快，所以T1>T2,又因为容器乙平衡时n(Cl2)大，说明温度升高，平衡逆向移动，△H2<0；
③A．按1：1投入反应物，按1：3反应，无论任何时候，都不能满足，故A错误；

B．根据图表可知达到平衡的时间在40到80min之间，无法确定反应进行到70min时是否达到平衡，故v正不一定大于v逆，故B错误；

C．由极限法考虑可知当4molNH3和4molCl2完全反应时容器内的平均相对分子质量减小，所以容器内气体平均相对分子质量在增大，说明平衡在逆向移动，故C错误
D．加入液体，平衡不移动，故错误；
E．达平衡后，按原投料比再充入一定量反应物，相当于增大压强，平衡正向移动，则平衡后NH3的转化率增大，故D正确；
故答案为：E；

④温度为T1时，

则HCl的体积分数为2.4/(3.2+1.6+2.4)=1/3，反应向体积减少的方向进行，如在恒容条件下，则压强减小，该温度下，若改为初始体积为2L的可变容器，则压强大于恒容时，平衡时容器中n（Cl2）＜1.6mol，
故答案为：0.33或；＜；

⑤温度为T2时

体积为2L，则K==0.6，

故答案为：0.6；