硫酰氯(SO2Cl2)和亚硫酰氯(SOCl2)常用作氯化剂,在工业上有重要用途。
(1)已知:反应Ⅰ2SOCl2(g)⇌SO2Cl2(g)+SCl2(g)ΔH=+5.6kJ/mol
反应ⅡSO2(g)+Cl2(g)+SCl2(g)⇌2SOCl2(g)ΔH=-477.3kJ/mol
反应ⅢSO2Cl2(g)⇌SO2(g)+Cl2(g)ΔH=+471.7+471.7kJ/mol
(2)在一定温度和120kPa恒压下,向密闭容器中充入一定量SO2Cl2(g)和N2(g)(N2不参与反应)发生反应Ⅲ。测得SO2Cl2的平衡转化率与通入混合气体中SO2Cl2的物质的量分数的关系如图1所示。

①随着通入气体中SO2Cl2的物质的量分数增大,SO2Cl2的平衡转化率逐渐减小的原因是 SO2Cl2物质的量分数增大,相当于对平衡体系加压,平衡向逆反应方向移动SO2Cl2物质的量分数增大,相当于对平衡体系加压,平衡向逆反应方向移动。
②该温度下,反应Ⅲ的平衡常数Kp=41.5kPa41.5kPa(结果保留1位小数,气体分压=总压×组分的物质的量分数)。
(3)为探究浓度对平衡的影响,某研究小组设计选择性膜反应器来研究反应Ⅲ。
选择性膜反应器结构如图2所示:
已知:a.化学反应仅在反应区内进行,选择性膜可对产物进行选择性渗透。
b.选择性膜1渗透的产物为SO2,且渗透速率为3.14×10-3mol•s-1。
C.选择性膜2渗透的产物为SO2和Cl2,且SO2的渗透速率大于选择性膜1。
设计如下三种对照实验,控制反应区内压强恒定为100kPa(反应器体积可变),起始投料均为1molSO2Cl2(g)。部分实验数据如表(温度相同且保持不变)。
反应器 | 无膜 | 选择性膜1 | 选择性膜2 |
100s平衡后反应区内物质的物质的量 | n(SO2Cl2)=0.5mol | n(SO2) | \ |
SO2Cl2平衡转化率/% | α1 | α2=60% | α3 |
50
50
%②n(SO2)=
0.286
0.286
mol③α3
>
>
α2(填“>”“<”或“=“)(4)锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是一种大容量电池,该电池用锂与石墨作电极材料,电解质溶液是由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中形成的,其电池总反应方程式为:4Li+2SOCl2═4LiCl+SO2↑+S。
①负极材料为
锂
锂
。②正极的电极反应式为
2SOCl2+4e-=2SO2↑+S+4Cl-
2SOCl2+4e-=2SO2↑+S+4Cl-
。【答案】+471.7;SO2Cl2物质的量分数增大,相当于对平衡体系加压,平衡向逆反应方向移动;41.5kPa;50;0.286;>;锂;2SOCl2+4e-=2SO2↑+S+4Cl-
【解答】
【点评】
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发布:2024/10/6 2:0:1组卷:4引用:1难度:0.5
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
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