Question

【題目】三氯胺(NCl3)是一種飲用水二級(jí)消毒劑，可由以下反應(yīng)制備：

Ⅰ．

回答下列問題：

(1)已知：Ⅱ．

Ⅲ．

則=________(用含和的代數(shù)式表示)。

(2)向容積均為2L的甲乙兩個(gè)恒溫密閉容器中分別加入4mol NH3和4mol Cl2，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，測(cè)得兩容器中n(Cl2)隨反應(yīng)時(shí)間的變化情況如下表所示：

時(shí)間/min	0	40	80	120	160
容器甲(T1)	4.0	3.0	2.2	1.6	1.6
容器乙(T2)	4.0	2.9	2.0	2.0	2.0

①0~80min內(nèi)，容器甲中v(NH3)=________________。

②反應(yīng)Ⅰ的________0(填“>”或“<”)，其原因?yàn)?/span>________________________。

③關(guān)于容器乙，下列說法正確的是________(填選項(xiàng)字母)。

A．容器內(nèi)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B．反應(yīng)進(jìn)行到70min時(shí)，v正一定大于v逆

C．容器內(nèi)氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量在增大，說明平衡在正向移動(dòng)

D．達(dá)平衡后，加入一定量NCl3(l)，平衡逆向移動(dòng)

E．達(dá)平衡后，按原投料比再充入一定量反應(yīng)物，平衡后NH3的轉(zhuǎn)化率增大

④溫度為T1時(shí)HCl(g)的平衡體積分?jǐn)?shù)=________，該溫度下，若改為初始體積為2L的恒壓容器，平衡時(shí)容器中n(Cl2)________(填“>”、“=”或“<”)1.6mol。

⑤溫度為T2時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。

Answer 1

【答案】2△H-△H1 3.75×10-3molL-1min-1 < 容器乙反應(yīng)速率快，所以T1>T2,又因?yàn)槿萜饕移胶鈺r(shí)n(Cl2)大，說明溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，△H2<0》 E 0.33或 < 0.6

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算；
（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，0～80min內(nèi)，容器甲中消耗氯氣1.8mol，則由方程式可知消耗0.6mol氨氣，結(jié)合 計(jì)算；
②容器乙達(dá)到平衡用時(shí)少，則反應(yīng)快，溫度高，容器乙中平衡時(shí)n（Cl2）較大，說明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

④溫度為T1時(shí)，達(dá)到平衡消耗2.4mol氯氣，結(jié)合方程式計(jì)算；該溫度下，若改為初始體積為2L的可變?nèi)萜鳎瑒t壓強(qiáng)大于恒容時(shí)；
⑤計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，可計(jì)算平衡常數(shù)。

（1）已知Ⅰ．；

Ⅱ．；根據(jù)蓋斯定律2×Ⅰ-Ⅱ可得，所以=2△H-△H1，

故答案為：2△H-△H1

（2））①由表中數(shù)據(jù)可知，0～80min內(nèi)，容器甲中消耗氯氣1.8mol，則由方程式可知消耗0.6mol氨氣，則=3.75×10-3molL-1min-1
故答案為：3.75×10-3molL-1min-1；
②容器乙達(dá)到平衡用時(shí)少，則反應(yīng)快，溫度高，容器乙中平衡時(shí)n（Cl2）較大，說明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：＜；容器乙反應(yīng)速率快，所以T1>T2,又因?yàn)槿萜饕移胶鈺r(shí)n(Cl2)大，說明溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，△H2<0；
③A．按1：1投入反應(yīng)物，按1：3反應(yīng)，無論任何時(shí)候，都不能滿足，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)圖表可知達(dá)到平衡的時(shí)間在40到80min之間，無法確定反應(yīng)進(jìn)行到70min時(shí)是否達(dá)到平衡，故v正不一定大于v逆，故B錯(cuò)誤；

C．由極限法考慮可知當(dāng)4molNH3和4molCl2完全反應(yīng)時(shí)容器內(nèi)的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小，所以容器內(nèi)氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量在增大，說明平衡在逆向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤
D．加入液體，平衡不移動(dòng)，故錯(cuò)誤；
E．達(dá)平衡后，按原投料比再充入一定量反應(yīng)物，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，則平衡后NH3的轉(zhuǎn)化率增大，故D正確；
故答案為：E；

④溫度為T1時(shí)，

則HCl的體積分?jǐn)?shù)為2.4/(3.2+1.6+2.4)=1/3，反應(yīng)向體積減少的方向進(jìn)行，如在恒容條件下，則壓強(qiáng)減小，該溫度下，若改為初始體積為2L的可變?nèi)萜鳎瑒t壓強(qiáng)大于恒容時(shí)，平衡時(shí)容器中n（Cl2）＜1.6mol，
故答案為：0.33或；＜；

⑤溫度為T2時(shí)

體積為2L，則K==0.6，

故答案為：0.6；