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【题目】亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂。回答下列问题:

(1)NOCl虽然不稳定,但其原子均达到8e-稳定结构,NOCl的电子式为_________________

(2)一定条件下,在密闭容器中发生反应:2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g),其正反应速率表达式为v=k·cn( NOCl)(k为速率常数),测得v和c(NOCl)的关系如表:

序号

c(NOCl)/(mol·L-1)

v/(mol·L-1·s-1)

0.30

3.60×10-9

0.60

1.44×10-8

则n=_________;k=___________

(3)25 ℃时,制备亚硝酰氯所涉及的热化学方程式和平衡常数如表:

序号

热化学方程式

平衡常数

2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1=a kJ/mol

K1

4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+ 2NO(g)+Cl2(g) ΔH2=b kJ/mol

K2

2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3

K3

则该温度下,ΔH3=______kJ/mol;K3=______(用K1和K2表示)。

(4)25℃时,在体积为2L的恒容密闭容器中通入0.08 mol NO和0.04 molCl2发生上述反应③,若反应开始与结束时温度相同,数字压强仪显示反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图曲线a所示,则ΔH3=______(填“>”“<”或“=”)0;若其他条件相同,仅改变某一条件,测得其压强(p)随时间(t)

的变化如图曲线b所示,则改变的条件是_____________;K3=___________L/mol;在5 min时,再充入0.08 mol NO和0.04 molCl2,则混合气体的平均相对分子质量将_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

【答案】 2 4×10-8 L/(mol·s) 2a-b < 加入催化剂 28.8 增大

【解析】(1)NOCl为共价化合物,氮氯三种原子间形成共价键同时满足每个原子到8e-稳定结构,所以NOCl的电子式为;正确答案:

(2)根据v=k·cn( NOCl)进行计算:①3.60×10-9= k·(0.30)n,②1.44×10-8= k·(0.60)n ,两式相除,得n=2;然后把n=2带入,3.60×10-9= k·(0.30)2, 得k=4×10-8 L/(mol·s);正确答案:2;4×10-8 L/(mol·s)。

(3)根据盖斯定律:①×2-②,得到反应③,因此:2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3=2a-b kJ/mol;①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) K1=c(NOCl)/c2(NO2);②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2=c2(NO)×c(Cl2)/c4(NO2);③2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) K3= c2(NOCl)/c2(NO)×c(Cl2),所以K12/K2=K3;正确答案:2a-b;

(4)根据图像可知正反应为气体物质的量减小的反应但是开始时气体的压强增大说明该反应为放热反应,ΔH3<0;若其他条件相同,改变某一条件后气体的压强不变说明平衡不移动改变的条件只能为加入了催化剂在体积为2L的恒容密闭容器中通入0.08 mol NO和0.04 molCl2,c(Cl2)=0.02mol/L,c(NO)= 0.04 mol/L,设消耗氯气的浓度为x mol/L,根据反应2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)可知反应达平衡后剩余c(NO)=(0.04-2x)mol/L,c(Cl2)=(0.02-x)mol/L,生成c(NOCl)=2x mol/L;根据同一条件下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,因此平衡后气体的总浓度为(0.04-2x)+(0.02- x)+2x=(0.06-x)mol/L,反应前气体的总浓度为0.02+0.04=0.06 mol/L,0.06/(0.06-x)=8P1/7P1解之得x=0.0075 mol/L,反应达平衡后K3=(0.015)2/(0.025)2×0.0125=28.8;反应在5 min时达到平衡在此基础上再充入0.08molNO和0.04molCl2,容器的体积不变,按比例增大反应物浓度相当于加压的过程平衡右移气体总质量增大气体总量减小根据混合气体的平均相对分子质量=m(混)/n(混)可知,合气体的平均相对分子质量增大正确答案:< ;加入催化剂;28.8; 增大

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回答下列问题

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(3)常温下,沉钼阶段所得废液为(NH4)2SO4稀溶液。若(NH4)2SO4稀溶液的pH=a,则 =_______(用含a的代数式表示,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5),若将此稀溶液蒸发浓缩,_________(填“变大”“不变”或“变小”)。

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温度(℃)

0

4

9

10

15.5

32

51.5

100

析出物质

Na2MoO4·10H2O

Na2MoO4·2H2O

溶解度

30.63

33.85

38.16

39.28

39.27

39.82

41.27

45.

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