Question

【题目】氯化亚砜用于医药、农药、染料工业，常作氯化剂，制锂氯化亚砜（Li/SOCl2）电池．用SO2、SCl2与Cl2反应合成SO2（g）+Cl2（g）+SCl2（g）2SOCl2（g）．

（1）在373K时，向2L的密闭容器中通入SO2、SCl2与Cl2均为0.04mol，发生上述反应．测得其压强（p）随时间（t）的变化为表中数据I（反应达到平衡时的温度与起始温度相同）．

t/min		0	1	2	3	4	5
I	p	6.0p0	6.7p0	6.1p0	5.4p0	5.0p0	5.0p0
II	p	6.0p0	7.0p0	5.3p0	5.0p0	5.0p0	5.0p0

请回答下列问题：

①反应开始至达到平衡时，v（SOCl2）=____________。

②若只改变某一条件，其他条件相同时，测得其压强随时间的变化为表中数据II，则改变的条件是_____。

（2）如图是某同学测定上述反应平衡常数的对数值（lgK）与温度的变化关系点．

A点的数值为_____。（已知：lg4=0.6）

（3）已知反应S4（g）+4Cl2（g）═4SCl2（g） 的△H=﹣4kJmol﹣1，1molS4（g）、1molSCl2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收1064kJ、510kJ的能量，则1molCl2（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为_____kJ。

（4）某种锂电池的负极由金属锂构成，正极由二氯亚砜（SOCl2）和碳材料构成．总反应为：4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2↑，此种锂电池是一次电池，在放电时有气体产生．此电池工作时正极的电极反应式为________________，电解质中锂离子定向移向_____极（填“正极”或“负极”）．

Answer 1

【答案】 0.005molL-1min-1 加催化剂 2.6 243 2SOCl2+4e--═S+SO2↑+4Cl- 正极

【解析】(1)①向2L的密闭容器中通入SO2、SCl2与Cl2均为0.04mol，设参与反应的为SO2为x，则：
SO2(g)+Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g)
n始： 0.04 0.04 0.04 0
n转： x x x 2x
n平： 0.04-x0.04-x 0.04-x2x
由表可知，4min达到平衡，温度相同、体积相同，气体的物质的量之比=气体的压强之比，则==，解得x=0.02mol，则反应开始至达到平衡时，v(SOCl2)==0.005mol/(Lmin)；

②II与Ⅰ比较，达到平衡所用时间段，说明反应速率加快，但平衡状态一样，应为使用催化剂；

(2)根据(1)可知，373K时：
SO2(g)+Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g)
c平： 0.010.010.01 0.02
则化学平衡常数K==400，则A点的数值为lgK=lg400=2.6；

(3)反应S4(g)+4Cl2(g)═4SCl2(g)的△H=-4kJmol-1，1molS4(g)、1molSCl2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收1064kJ、510kJ的能量，设1molCl2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为Q，则△H=1064+4×Q-4×510=-4，解得Q=243；

(4)正极得电子发生还原反应，结正极电极反应式为：2SOCl2+4e-=S+SO2↑+4Cl-；阳离子移向正极，所以电解质中锂离子移向正极。