Question

【題目】氯化硫酰（SO2Cl2）主要用作氯化劑。它是一種無色液體，熔點—54.1℃，沸點69.1℃，遇水生成硫酸和氯化氫。氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯氣在活性炭催化劑存在下反應制取：SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) △H= -97.3kJ/mol

（1）為了提高上述反應中Cl2的平衡轉化率，下列措施合理的是______（填寫序號）。

A．縮小容器體積 B．使用催化劑 C．增加SO2濃度 D．升高溫度

（2）已知20℃時，AgCl的溶解度為0.00015 g，Ag2SO4的溶解度為0.796 g。則SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3稀溶液時，最先產生的沉淀是____________。

（3）300℃時，體積為1L的密閉容器中充入a mol SO2Cl2，達到平衡時容器中含SO2 b mol，則300℃時合成SO2Cl2反應的平衡常數為_____________。

（4）將（3）所得的平衡混合氣溶于足量的BaCl2溶液中，計算最終生成沉淀的質量（寫出計算過程）________

Answer 1

【答案】 AC AgCl 由S元素質量守恒，可得：n(BaSO4)= a mol，m(BaSO4)= a mol×233g/mol=233 a g

【解析】(1). A．縮小容器體積，壓強增大，平衡向正反應方向移動，Cl2的平衡轉化率增大，故A正確；B．使用催化劑，能夠縮短達到平衡的時間，但平衡不移動，Cl2的平衡轉化率不變，故B錯誤；C．增加SO2濃度，平衡向正反應方向移動，Cl2的平衡轉化率增大，故C正確；D．因正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，Cl2的平衡轉化率降低，故D錯誤；答案選AC；

(2). 氯化銀的溶解度遠小于Ag2SO4的溶解度，SO2Cl2溶于水所得溶液中c（H2SO4）:c（HCl）=1:2，溶液中氯離子濃度為硫酸根離子濃度的2倍，則AgCl最先沉淀，故答案為：AgCl；

(3). 容器的體積為1L，300℃時，SO2Cl2是氣體，根據反應方程式SO2Cl2（g）SO2（g）+Cl2（g）并結合三段式法有：

SO2Cl2（g）SO2（g）+Cl2（g）

起始(mol/L) a 0 0

轉化(mol/L) b b b

平衡(mol/L) a－b b b

則300℃時反應SO2Cl2（g）SO2（g）+Cl2（g）的平衡常數為：K==，因合成SO2Cl2的反應是SO2Cl2（g）SO2（g）+Cl2（g）的逆反應，則合成SO2Cl2反應的平衡常數為： ，故答案為： ；

(4). 將（3）所得的平衡混合氣溶于足量的BaCl2溶液中，發生反應：SO2Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl，SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl，H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl，SO2Cl2的物質的量為amol，由S元素質量守恒可得n（BaSO4）=n（SO2Cl2）=amol，則硫酸鋇的質量為：amol×233g/mol=233a g，故答案為：由S元素質量守恒，可得：n(BaSO4)= a mol，m(BaSO4)= a mol×233g/mol=233 a g。