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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
+471.7
kJ/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=
41.5kPa
41.5kPa
(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
①α1=
50
50
%
②n(SO2)=
0.286
0.286
mol
③α3
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

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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  • 1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    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
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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