Question

磺酰氯（SO2Cl2）和亚硫酰氯（SOCl2）均是实验室常见试剂。

   已知： SO2Cl2(g)SO2(g) + Cl2(g)   K1   △H=a kJ/mol    (Ⅰ)

          SO₂(g) +Cl₂(g)+ SCl₂(g)2SOCl₂(g)   K2  △H=b kJ/mol  （Ⅱ）

（1）反应：SO2Cl2(g)+ SCl₂(g)  2SOCl2(g)的平衡常数K =          （用K1、K2表示），该反应

     △H=           kJ/mol（用a、b表示）。

（2）为研究不同条件对反应（Ⅰ）的影响，以13.5 g SO2Cl2充入2.0L的烧瓶中，在101kPa  375K时,10min达到平衡，平衡时SO2Cl2转化率为0.80，则0～10minCl2的平衡反应速率为          ，平衡时容器内压强为                  kPa，该温度的平衡常数为                            ；若要减小SO2Cl2转化率，除改变温度外，还可采取的措施是                     （列举一种）。

（3）磺酰氯对眼和上呼吸道粘膜有强烈的刺激性，发生泄漏时，实验室可用足量NaOH固体吸收，发生反应的化学方程式为                               ；亚硫酰氯溶于水的离子方程式为                          。

（4）一定量的Cl2用稀NaOH溶液吸收，若恰好反应，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为              ；

已知常温时次氯酸的Ka=2.5×10－8则该温度下NaClO水解反应的平衡常数

Kb=           mol·L－1

  

Answer 1

（1）K1·K2 ；a+b

（2）0.004mol·L－1·min－1；181.8kPa；0.16mol·L－1；增大压强（或缩小容器体积）

（3）SO2Cl2+4NaOH = Na2SO4 + 2NaCl + 2H2O；SOCl2 + H2O = SO2↑+ 2H++2Cl－

（4）c(Na+)＞c(Cl－)＞c(ClO－)＞c(OH－)＞c(H+)；4×10－7

  【解析】（1）SO2Cl2(g)+ SCl₂(g)  2SOCl2(g) 是由(Ⅰ)、（Ⅱ）相加得到，故平衡常数为两之积，反应热为两者之和。

   （2）生成Cl2的物质的量为0.08mol,其浓度为0.04mol，故速率为0.004mol·L－1·min－1；平衡时总物质的量为：0.02mol+0.08mol+0.08mol=0.18mol,故平衡时压强为：0.18mol/0.1mol×101kPa=181.8kPa；；若要减小转化率，可通过缩小容器体积即增大加压强的方法，也可起始时再容器中同时充入SO2Cl2和Cl2或SO2。

   （3）SO2Cl2中硫为+6价，氯为－1，氢氧化钠足量时生成硫酸盐和盐酸盐；SOCl2中硫为+4价，水解生成SO2及HCl。（4）Cl2+ 2NaOH = NaCl + NaClO+H2O,显然c(Na+)最大，考虑到ClO－水解显碱性，故c(Cl－)＞c(ClO－)，c(OH－)＞c(H+)；HClO的电离常数与ClO－之积等于水的离子积，故Kb=Kw/Ka=4×10－7。