Question

19．亞硝酸氯（ClNO）是有機(jī)合成中的重要試劑．可由NO與Cl₂在通常條件下反應(yīng)得到，化學(xué)方程式為2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g），
（1）氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí)會生成亞硝酸氯，涉及如下反應(yīng)：
①2NO₂（g）+NaC1（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）   K₁
②4NO₂（g）+2NaC1（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）  K₂
③2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO （g）   K₃
則K₁，K₂，K₃之間的關(guān)系為K₃=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$．
（2）已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表（亞硝酸氯的結(jié)構(gòu)為Cl-N=O，一氧化氮的結(jié)構(gòu)為N≡O(shè)）：

化學(xué)鍵	N≡O(shè)	Cl-Cl	Cl-N	N═O
鍵能/kJ•mol-1	630	243	a	607

則2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g）反應(yīng)的△H和a的關(guān)系為△H=289-2akJ/mol．
（3）在1L的恒容密閉容器中充入2molNO（g）和1molC1₂（g），在不同溫度下測得c（C1NO）與時(shí)間的關(guān)系如圖A：

由圖A可判斷T₁、T₂溫度的速率：v₁＜v₂（“＞”“＜”或“=”），該反應(yīng)的△H＜0 （“＞”“＜”或“=”）．
（4）一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO（g）和Cl₂（g），發(fā)生反應(yīng)2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g），平衡時(shí)ClNO的體積分?jǐn)?shù)隨$\frac{n（NO）}{n（C{1}_{2}）}$的變化圖象如圖B，則A、B、C三狀態(tài)中，NO的轉(zhuǎn)化率最大的是A點(diǎn)（“A、B、C”）．

Answer 1

分析 （1）已知：①2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）
②4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）
將①×2-②可得：2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），焓變?yōu)楸稊?shù)關(guān)系，而K為指數(shù)關(guān)系，以此計(jì)算K；
（2）2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g）反應(yīng)的△H=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和；
（3）由圖象可知T₂先達(dá)到平衡狀態(tài)，且生成物的濃度小，則升高溫度平衡逆向移動；
（4）$\frac{n（NO）}{n（C{1}_{2}）}$的比值越小，說明若n（NO）不變，n（C1₂） 越大，所以NO的轉(zhuǎn)化率越大．

解答 解：（1）已知：①2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）
②4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）
將①×2-②可得：2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g），則平衡常數(shù)K₃=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$，故答案為：$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$；
（2）2NO（g）+C1₂（g）?2C1NO（g）反應(yīng)的△H=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=（2×630+243）-（2a+2×607）=（289-2a）kJ/mol，
故答案為：289-2a；
（3）根據(jù)圖象可知T₁＜T₂，溫度越高，反應(yīng)速率越大，降低溫度c（C1NO）增大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H＜0，
故答案為：＜；＜；
（4）$\frac{n（NO）}{n（C{1}_{2}）}$的比值越小，說明若n（NO）不變，n（C1₂） 越大，所以NO的轉(zhuǎn)化率越大，NO的轉(zhuǎn)化率最大的是A點(diǎn)，
故答案為：A．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握K的計(jì)算、焓變的計(jì)算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意圖象及數(shù)據(jù)的應(yīng)用，題目難度不大．