Question

(12分)氯化硫酰（SO₂Cl₂）主要用作氯化剂。它是一种无色液体，熔点—54.1℃，沸点69.1℃，遇水生成硫酸和氯化氢。氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取：SO₂(g)＋Cl₂(g)SO₂Cl₂(l)  △H＝—97.3kJ/mol

⑴为了提高上述反应中Cl₂的平衡转化率，下列措施合理的是       （用编号填空）。

A．缩小容器体积    B．使用催化剂    C．增加SO₂浓度    D．升高温度

(2)300℃时，体积为1 L的密闭容器中充入16.20 g SO₂Cl₂，达到平衡时容器中含SO₂ 7.616 g，则300℃时合成SO₂Cl₂反应的平衡常数为           。

(3)已知某温度下，已知K_sp(AgCl)＝2.0×10^－10，K_sp(Ag₂SO₄)＝1.6×10^－5，在SO₂Cl₂溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO₃稀溶液，当Ag⁺浓度为0.1mol/L时，浑浊液中Cl^-浓度与SO₄^2- 浓度之比为             。

⑷将(2)所得的平衡混合气溶于足量的BaCl₂溶液中，计算最终生成沉淀的质量是多少（写出计算过程）。

 

Answer 1

【答案】

⑴AC   ⑵0.0706   (3分)   (3) 1.25×10^－6 (3分)

⑷SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl  SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl  H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄­↓+2HCl

由S元素质量守恒，可得：BaSO₄的物质的量为0.12mol

质量为：0.12mol×233g/mol=27.96g   (4分)

【解析】（1）缩小容器体积，则气体浓度增大，即压强增大，平衡正向移动，能提高Cl₂的平衡转化率；使用催化剂，不影响平衡移动，则不能提高Cl₂的平衡转化率；增加SO₂浓度，平衡正向移动，能提高Cl₂的平衡转化率；升高温度，平衡逆向移动，Cl₂的平衡转化率减小；

（2）       SO₂(g)＋Cl₂(g)SO₂Cl₂(l)

   C(初始)    0      0             0.12

     △C    0.119   0.119          0.119

C（平衡） 0.119   0.119          0.001

平衡常数K=0.001mol^.L^-1/(0.119 mol^.L^-1×0.119 mol^.L^-1)= 0.0706（mol^.L^-1）^-1；

（3）         AgCl(S)  Ag⁺(aq)+Cl^-(aq) 

K_sp(AgCl)＝2.0×10^－10=[Ag⁺][Cl^-]，则[Cl^-]=2.0×10^－9 mol^.L^-1

Ag₂SO₄(S)  2Ag⁺(aq)+SO₄^2-( aq)

 K_sp(Ag₂SO₄)＝1.6×10^－5=[Ag⁺]²[SO₄^2-] ，则[SO₄^2-]= 1.6×10^－3 mol^.L^-1

故 [Cl^-]：[SO₄^2-]=1.25×10^－6