[題目]一氯氨.二氯氨和三氯氨(NH2Cl.NHCl2和NCl3)是常用的飲用水二級消毒劑.(1)用Cl2和NH3反應制備三氯胺的方程式為3Cl2(g)+NH3(g)NCl3.向容積均為1L的甲.乙兩個恒溫(反應溫度分別為400℃.T℃)容器中分別加入2molCl2和2molNH3.測得各容器中n(Cl2)隨反應時間t的變化情況如下表所示:t /min0408 題目和參考答案——青夏教育精英家教網—

【題目】一氯氨、二氯氨和三氯氨(NH2Cl、NHCl2和NCl3)是常用的飲用水二級消毒劑。

(1)用Cl2和NH3反應制備三氯胺的方程式為3Cl2(g)+NH3(g)NCl3(l)+3HCl(g)，向容積均為1L的甲、乙兩個恒溫(反應溫度分別為400℃、T℃)容器中分別加入2molCl2和2molNH3，測得各容器中n(Cl2)隨反應時間t的變化情況如下表所示：

t /min	0	40	80	120	160
甲(400℃)n(Cl2)/mol	2.00	1.50	1.10	0.80	0.80
乙(T℃)n(Cl2)/mol	2.00	1.45	1.00	1.00	1.00

①T℃_____400℃(填“＞”或“＜”)，該反應的ΔH____0(填“>”或“<”)。

②該反應自發進行的條件是__________(填高溫、低溫、任何溫度)。

③對該反應，下列說法正確的是_________(填選項字母)。

A. 若容器內氣體密度不變，則表明反應達到平衡狀態

B. 若容器內Cl2和NH3物質的量之比為3∶1，則表明反應達到平衡狀態

C. 反應達平衡后，其他條件不變，加入一定量的NCl3，平衡將向逆反應方向移動

D. 反應達到平衡后，其他條件不變，在原容器中按繼續充入一定量反應物，達新平衡后Cl2的轉化率增大

(2)工業上可利用反應2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g)制備二氯胺。

①NHCl2在中性、酸性環境中會發生強烈水解，生成具有強殺菌作用的物質，寫出該反應的化學方程式______________________________。

②在恒溫條件下，將2molCl2和1molNH3充入某密閉容器中發生上述反應，測得平衡時Cl2和HCl的物質的量濃度與平衡總壓的關系如圖所示。則A、B、C三點中Cl2轉化率最高的是________點(填“A”“B”或“C”)；B點時反應物轉化率：α(Cl2)____α(NH3)(填“＞”“=”或“＜”)，若B點平衡體積為2L，則平衡常數K=_____________。

【答案】＞＜低溫 AD NHCl2 +2H2O = 2HClO + NH3 C = 4

【解析】

(1)①根據溫度對反應速率以及平衡移動的影響進行分析；

②ΔH-TΔS＜0，反應能自發進行；

③A. NCl3(l)為液體，反應前后氣體質量變化，氣體體積不變，則氣體的密度會隨反應進行而變化；

B. 容器內Cl2和NH3物質的量之比為3：1，不能證明濃度不變；

C. 改變純液體物質的用量，不影響平衡的移動；

D. 起始量為2molCl2和2molNH3，反應達到平衡后，其他條件不變，在原容器中按繼續充入一定量反應物，相當于增大壓強；

(2)①NHCl2在中性、酸性環境中會發生強烈水解，生成具有強殺菌作用的物質為次氯酸，另一物質為氨氣；

②根據壓強對平衡移動的影響比較轉化率的大��；由于Cl2和NH3是按照化學計量數之比充入，則任一點均有，轉化率：α(Cl2)=α(NH3)；根據B點氯氣和氯化氫物質的量相同，設參加反應氨氣物質的量xmol，列三段式計算平衡時刻各氣體物質的濃度，進而計算平衡常數。

(1)①溫度越高，反應速率越快，其他條件相同時，由表格數據可知40min時，T℃時消耗氯氣較多，且T℃時反應先達到平衡，則T℃時的反應速率比400℃時的反應速率快，則T℃＞400℃；在400℃時，甲容器平衡后氯氣為0.80mol，在T℃時，乙容器平衡后氯氣為1.00mol，乙中剩余氯氣較多，說明溫度升高平衡逆向移動，則逆向為吸熱反應，正向為放熱反應，△H＜0；故答案為：＞；＜；

②該反應正向為放熱反應，且正向為熵減小的反應，ΔH-TΔS＜0，反應能自發進行，則應為低溫條件；故答案為：低溫；

③A. NCl3(l)為液體，反應前后氣體質量變化，氣體體積不變，則氣體的密度會隨反應進行而變化，則若容器內氣體密度不變，則表明反應達到平衡狀態，故A正確；

B. 容器內Cl2和NH3物質的量之比為3：1，不能證明濃度不變，則不能表明反應達到平衡狀態，故B錯誤；

C. NCl3為純液體，改變其用量，不影響平衡的移動，故D錯誤；

D. 起始量為2molCl2和2molNH3，反應達到平衡后，其他條件不變，在原容器中按繼續充入一定量反應物，相當于增大壓強，平衡正向移動，達新平衡后Cl2的轉化率增大，D項正確；故答案為：AD；

(2)①NHCl2在中性、酸性環境中會發生強烈水解，生成具有強殺菌作用的物質為次氯酸，該反應的化學方程式為NHCl2 +2H2O = 2HClO + NH3；故答案為：NHCl2 +2H2O = 2HClO + NH3；

②該反應2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g)為氣體體積減小的反應，增大壓強平衡正向移動，氯氣轉化率增大，則A、B、C三點中氯氣轉化率最高的是C點；由于Cl2和NH3是按照化學計量數之比充入，則任一點均有，轉化率：α(Cl2)=α(NH3)；B點氯氣和氯化氫物質的量相同，設參加反應氨氣物質的量xmol，則可得三段式，則2-2x=2x，解得x=0.5，則平衡是c(Cl2)=0.5mol/L，c(NH3)=0.25mol/L，c(HCl)=0.5mol/L，平衡常數；故答案為：C；=；4。

練習冊系列答案

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(1)基態C原子價電子排布圖為_________。

(2)B、C、D三種元素第一電離能由大到小排序為____(填元素符號，下同)，它們的電負性由小到大排序為____。

(3)標準狀況下，a L C2氣體含π鍵的物質的量為__。與C2D互為等電子體的分子有___(任寫一種)。B、C分別與D構成的陰離子中，立體構型為平面三角形的有___(填離子符號)。

(4)由A、B、C、D中的幾種原子構成的分子中，含極性鍵的非極性分子有___(填一種，下同)；既含極性鍵，又含非極性鍵的極性分子有___。

(5)C、F組成的晶體的晶胞如圖所示。已知該晶體密度為ρ g·cm-3，NA代表阿伏加德羅常數的值，則C、F最近的核間距為____ pm。

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(2)已知：C(石墨，s)+O2(g) = CO2(g) △H = —393.5kJ·mol—1，C(金剛石，s)+ O2(g) =CO2(g) △H =—395.0kJ·mol—1，則反應C(石墨，s) = C(金剛石，s) △H =______kJ·mol—1。由此可知，石墨和金剛石相比更穩定的是 _______(填“石墨”或“金剛石”)。

(3)已知H2(g)的燃燒熱△H 1=—285.0kJ·mol—1，CO(g)的燃燒熱△H 2=—283.0kJ·mol—1， CH3OH(l)的燃燒熱△H3=—726.0kJ·mol—1。0.2mol由H2 和CO組成的混合氣體在完全燃燒時放出56.8kJ的能量，則混合氣體中H2 和CO的質量比為_________。工業上在催化劑的作用下，可用H2(g)和CO(g)合成CH3OH(l)。請寫出由H2(g)和CO(g)合成CH3OH(l)的熱化學方程式：_______________________。

(4)強酸和強堿的稀溶液的中和熱可表示為 H+ (aq)+OH— (aq) = H2O(l) △H =—57.3kJ·mol—1。已知：CH3COOH(aq)+NaOH(aq) = CH3COONa(aq)+H2O(l) △H =—33.1kJ·mol—1。請寫出醋酸溶液電離的熱化學方程式：_______________。

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則CH4(g)與H2O(g)反應制取CO(g)和H2(g)的熱化學方程式：___。

（2）根據鍵能數據計算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反應熱 ΔH＝___kJ·mol－1。

化學鍵	C—H	C—F	H—F	F—F
鍵能/(kJ·mol-1)	414	489	565	155

（3）氫氣是合成氨反應的重要原料。現將lmolN2和3molH2投入1L的密閉容器，在一定條件下，利用如下反應模擬合成氨的工業化生產：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0。當改變某一外界條件(溫度或壓強)時，NH3的體積分數ψ(NH3)變化趨勢如圖所示。

回答下列問題：

①平衡時，M點NH3的體積分數為10%，則N2的物質的量為___(保留兩位有效數字)。

②X軸上a點的數值比b點__(填“大”或“小”)；圖中，Y軸表示__(填“溫度”或“壓強”)，判斷的理由是__。

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（2）已知：反應Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常數為K1；反應Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)的平衡常數為K2。不同溫度時K1、K2的值如下表：

溫度/K	K1	K2
973	1.47	2.38
1 173	2.15	1.67

根據表中數據，計算反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的K。

①平衡常數的表達式K1＝___；

②溫度為973K時：K＝___；(結果保留小數點后2位)

③反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是__(填“吸熱”或“放熱”)反應。

（3）已知在溫度為T時，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數K＝0.32，在該溫度下，已知c始(CO)＝1mol·L－1，c始(H2O)＝1mol·L－1，某時刻經測定CO的轉化率為10%，則該反應___(填“已經”或“沒有”)達到平衡，原因是__；此時刻v正__(填“＞”或“＜”)v逆。