亞硝酸氯(ClNO)是有機(jī)合成中的重要試劑。亞硝酸氯可由NO與Cl2在通常條件下反應(yīng)得到,化學(xué)方程式為2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)。
(1)氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí)會(huì)生成亞硝酸氯,涉及如下反應(yīng):
①4NO2(g)+2NaCl(s)?2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K1
②2NO2(g)+NaCl(s)?NaNO3(s)+ClNO(g)K2
③2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)K3
則K1、K2、K3之間的關(guān)系為K3=。
(2)T℃時(shí),2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)的正反應(yīng)速率表達(dá)式為υ正=kcn(ClNO),測(cè)得速率和濃度的關(guān)系如表:
序號(hào) |
c(ClNO)/mol?L-1 |
υ/mol?L-1?s-1 |
① |
0.30 |
3.6×10-8 |
② |
0.60 |
1.44×10-7 |
③ |
0.90 |
3.24×10-7 |
n=
2
2
;k=
4.0×10-7L?mol-1?s-1
4.0×10-7L?mol-1?s-1
(注明單位)。
(3)在2L的恒容密閉容器中充入4mol NO(g)和2mol Cl
2(g),在不同溫度下測(cè)得c(ClNO)與時(shí)間的關(guān)系如圖I。
①溫度為T
1時(shí),能作為該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志的有
bdf
bdf
。
a.氣體體積保持不變
b.容器壓強(qiáng)保持不變
c.平衡常數(shù)K保持不變
d.氣體顏色保持不變e.υ(ClNO)=υ(NO)
f.NO與ClNO的物質(zhì)的量比值保持不變
②反應(yīng)開始到10min時(shí),Cl
2的平均反應(yīng)速率υ(Cl
2)=
0.05mol?(L?min)-1
0.05mol?(L?min)-1
。
③溫度為T
2時(shí),10min時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
2
2
。
(4)一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO(g)和Cl
2(g),平衡時(shí)ClNO的體積分?jǐn)?shù)φ隨
的變化如圖Ⅱ,則A、B、C三個(gè)狀態(tài)中,NO的轉(zhuǎn)化率最小的是
C
C
點(diǎn),當(dāng)
═3時(shí),達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)ClNO的體積分?jǐn)?shù)φ可能是D、E、F三點(diǎn)中的
F
F
點(diǎn)。