Question

【題目】無機或有機含氧酸分子去掉一個或多個羥基后剩余結(jié)構(gòu)稱為酰基，如“—SO2—”稱為硫酰（基），SOCl2、SO2Cl2、COCl2分別稱為亞硫酰氯、硫酰氯和碳酰氯，它們都有很多相似的性質(zhì)，如都能發(fā)生水解反應(yīng)生成對應(yīng)的酸、都可作氯化劑等。回答下列問題：

（1）已知：SO2(g)+PCl5(s) SOCl2(l)+POCl3(l) ΔH1=a kJ·mol1

PCl5(s)+H2O(l) POCl3(l)+2HCl(g) ΔH2=b kJ·mol1

則反應(yīng)SOCl2(l)+H2O(l) SO2(g)+2HCl(g) ΔH3=________kJ·mol1（用含a、b的代數(shù)式表示）。

（2）在1 L的密閉容器中充入1 mol SO2和2 mol Cl2，發(fā)生反應(yīng)：SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)，達(dá)平衡后，其他條件不變，減小壓強，請在圖中畫出改變條件后反應(yīng)速率隨時間的變化曲線圖。再次達(dá)平衡后測得SO2的轉(zhuǎn)化率為35%。反應(yīng)后向密閉容器中注入足量的BaCl2溶液，最終生成沉淀的質(zhì)量為___________g。

（3）一定條件下存在反應(yīng)：CO(g)+Cl2(g) COCl2(g) ΔH=108 kJ·mol1，現(xiàn)有3個體積均為10 L的密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，按如圖所示投料，并在150℃條件下開始反應(yīng)達(dá)平衡。

1 mol CO、1 mol Cl2

Ⅰ絕熱恒容

1 mol COCl2

Ⅱ恒溫恒容

1 mol CO、1 mol Cl2

Ⅲ恒溫恒容

①容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中COCl2的轉(zhuǎn)化率之和_________（填“＞”“＜”或“＝”）1。②容器Ⅲ中反應(yīng)前總壓強為1 atm，反應(yīng)后的總壓強為0.75 atm，則反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=__________（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

Answer 1

【答案】（1）ba

（2） 233 （3）①＜ ② 4 atm1

【解析】（1）SO2(g)+PCl5(s)SOCl2(l)+POCl3(l) ΔH1=a kJ·mol1 ①

PCl5(s)+H2O(l)POCl3(l)+2HCl(g) ΔH2=b kJ·mol1 ②

反應(yīng)①反應(yīng)②得SO2(g)+2HCl(g) SOCl2(l)+H2O(l)，ΔH=ΔH1ΔH2=(ab) kJ·mol1。因此有ΔH3=(ΔH1ΔH2)=(ba) kJ·mol1。

（2）由于生成物中只有液態(tài)的SO2Cl2，因此減小壓強的瞬間逆反應(yīng)速率不變，正反應(yīng)速率減小，平衡逆向移動。反應(yīng)后注入足量BaCl2溶液的過程中發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)有SO2Cl2+2H2OH2SO4+2HCl，SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl，H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl，由硫元素守恒得n(BaSO4)=1 mol，質(zhì)量為233 g。

（3）①若裝置Ⅰ為恒溫恒容，則轉(zhuǎn)化率之和等于1，由于裝置Ⅰ絕熱，而該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行溫度升高不利于CO轉(zhuǎn)化，因此兩者之和小于1。 ②根據(jù)壓強之比等于物質(zhì)的量之比可知反應(yīng)后容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為1.5 mol，可知平衡后n(CO)=n(Cl2)= n(COCl2)= 0.5 mol，平衡分壓各為0.25 atm，Kp= =4 atm1。