Question

【题目】硫酰氯（SO2Cl2）是重要的化学试剂，可由如下反应制取：SO2（g）+Cl2（g）SO2Cl2（g）△H针对该反应回答下列问题：

（1）已知：①SO2（g）+Cl2（g）+SCl2（g）2SOCl2（g）△H1=﹣akJmol﹣1

②SO2Cl2+SCl2（g）=2SOCl2（g）△H2=﹣bkJmol﹣1

③a＞b＞0则△H=______kJmol﹣1（用含a、b的代数式表示）

（2）为了提高该反应中Cl2的平衡转化率，下列措施合理的是______（填字母序号）．

a．缩小容器体积　b．使用催化剂　c．增加SO2浓度　d．升高温度

（3）若在绝热、恒容的密闭体系中，投入一定量SO2和Cl2，发生该反应，下列示意图能说明t1时刻反应达到平衡状态的是______（填字母序号）．（下图中υ正、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量）

（4）若在催化剂作用下，将nmolSO2与nmolCl2充入容积可变的密闭容器中，并始终保持温度为T，压强为P．起始时气体总体积为10L，t min时反应达到平衡状态，此时气体总体积为8L．

①在容积改变的条件下，反应速率可用单位时间内反应物或生成物的物质的量变化来表示．则υ（SO2）=____．

②此温度下，该反应的K=___．

③相同条件下，若将0.5nmolSO2与0.5nmolCl2充入该容器，到达平衡状态时，混合物中SO2Cl2的物质的量是____．

（5）该反应的产物SO2Cl2遇水发生剧烈水解生成两种强酸，写出其化学方程式____；已知25℃时，Ksp[AgCl]=1.8×10﹣10，Ksp[Ag2SO4]=1.4×10﹣5，则SO2Cl2于水所得溶液中逐滴加入AgNO3稀溶液时，最先产生的沉淀是______．

Answer 1

【答案】﹣（a﹣b） AC BD mol/min L/mol 0.2nmol SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl AgCl

【解析】

(1)①SO2(g)+Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g)△H1=a kJmol﹣1

②SO2Cl2+SCl2(g)=2SOCl2(g)△H2=b kJmol﹣1

盖斯定律计算①②得到：SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)△H=(ab) kJmol﹣1，

故答案为：(ab)；

(2)提高反应中Cl2的平衡转化率，改变条件使平衡向正反应移动，不能增大氯气的用量，

A. 缩小容器体积,压强增大,平衡向正反应移动,Cl2的转化率增大，故A正确；

B. 使用催化剂,缩短到达平衡的时间,不影响平衡移动,Cl2的转化率不变，故B错误；

C. 增加SO2浓度,平衡向正反应移动,Cl2的转化率增大，故C正确；

D. 该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,Cl2的转化率降低，故D错误；

故答案为：AC。

(3)A、到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，t1时刻V正最大，之后速率不变，故a错误；

B. 该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，平衡常数不变，为最小，图象与实际符合，故B正确；

C.t1时刻后SO2(g)，SO2Cl2(g)的物质的量发生变化，t1时刻未到达平衡状态，故C错误；

D.t1时刻,SO2的质量为定值，处于平衡状态，图象与实际符合，故D正确；

故选BD。

(4)若在催化剂作用下，将nmolSO2与nmolCl2充入容积可变的密闭容器中，并始终保持温度为T，压强为P，起始时气体总体积为10L，tmin时反应达到平衡状态，此时气体总体积为8L，设参加反应的二氧化硫物质的量为x，

SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)

起始量(mol) n n 0

变化量(mol) x x x

平衡量(mol) nx nx x

保持温度为T，压强为P，气体体积之比等于气体物质的量之比，2n:(2nx)=10:8，

x=0.4n，

① 在容积改变的条件下，反应速率可用单位时间内反应物或生成物的物质的量变化来表示。

则υ(SO2)= mol/min，故答案为： mol/min；

依据①结合平衡概念计算,K═，

故答案为：；

② 将nmolSO2与nmolCl2充入容积可变的密闭容器中,得到SO2Cl20.4nmol，则恒压容器中

成正比例关系，相同条件下，若将0.5nmolSO2与0.5nmolCl2充入该容器,到达平衡状态时，消耗二氧化硫物质的量为0.2n，混合物中SO2Cl2的物质的量是0.2nmol，

故答案为：0.2nmol；

(5)SO2Cl2遇水发生剧烈水解,且产生白雾，白雾是水解生成HCl与空气中水蒸气结合所致，则SO2基团结合2个OH生成H2SO4,反应方程式为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，知25℃时，Ksp[AgCl]=1.8×10﹣10，Ksp[Ag2SO4]=1.4×10﹣5，Ksp越小，溶解度越小，所以氯化银的溶解度远远小于Ag2SO4的溶解度，SO2Cl2溶于水所得溶液中c(H2SO4):c(HCl)=1:2，溶液中氯离子浓度为硫酸根离子的2倍，故AgCl最先沉淀，

故答案为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；AgCl。