Question

【題目】氯化亞砜用于醫(yī)藥、農藥、染料工業(yè)，常作氯化劑，制鋰氯化亞砜（Li/SOCl2）電池．用SO2、SCl2與Cl2反應合成SO2（g）+Cl2（g）+SCl2（g）2SOCl2（g）．

（1）在373K時，向2L的密閉容器中通入SO2、SCl2與Cl2均為0.04mol，發(fā)生上述反應．測得其壓強（p）隨時間（t）的變化為表中數據I（反應達到平衡時的溫度與起始溫度相同）．

t/min		0	1	2	3	4	5
I	p	6.0p0	6.7p0	6.1p0	5.4p0	5.0p0	5.0p0
II	p	6.0p0	7.0p0	5.3p0	5.0p0	5.0p0	5.0p0

請回答下列問題：

①反應開始至達到平衡時，v（SOCl2）=____________。

②若只改變某一條件，其他條件相同時，測得其壓強隨時間的變化為表中數據II，則改變的條件是_____。

（2）如圖是某同學測定上述反應平衡常數的對數值（lgK）與溫度的變化關系點．

A點的數值為_____。（已知：lg4=0.6）

（3）已知反應S4（g）+4Cl2（g）═4SCl2（g） 的△H=﹣4kJmol﹣1，1molS4（g）、1molSCl2（g）分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收1064kJ、510kJ的能量，則1molCl2（g）分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為_____kJ。

（4）某種鋰電池的負極由金屬鋰構成，正極由二氯亞砜（SOCl2）和碳材料構成．總反應為：4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2↑，此種鋰電池是一次電池，在放電時有氣體產生．此電池工作時正極的電極反應式為________________，電解質中鋰離子定向移向_____極（填“正極”或“負極”）．

Answer 1

【答案】 0.005molL-1min-1 加催化劑 2.6 243 2SOCl2+4e--═S+SO2↑+4Cl- 正極

【解析】(1)①向2L的密閉容器中通入SO2、SCl2與Cl2均為0.04mol，設參與反應的為SO2為x，則：
SO2(g)+Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g)
n始： 0.04 0.04 0.04 0
n轉： x x x 2x
n平： 0.04-x0.04-x 0.04-x2x
由表可知，4min達到平衡，溫度相同、體積相同，氣體的物質的量之比=氣體的壓強之比，則==，解得x=0.02mol，則反應開始至達到平衡時，v(SOCl2)==0.005mol/(Lmin)；

②II與Ⅰ比較，達到平衡所用時間段，說明反應速率加快，但平衡狀態(tài)一樣，應為使用催化劑；

(2)根據(1)可知，373K時：
SO2(g)+Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g)
c平： 0.010.010.01 0.02
則化學平衡常數K==400，則A點的數值為lgK=lg400=2.6；

(3)反應S4(g)+4Cl2(g)═4SCl2(g)的△H=-4kJmol-1，1molS4(g)、1molSCl2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收1064kJ、510kJ的能量，設1molCl2(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為Q，則△H=1064+4×Q-4×510=-4，解得Q=243；

(4)正極得電子發(fā)生還原反應，結正極電極反應式為：2SOCl2+4e-=S+SO2↑+4Cl-；陽離子移向正極，所以電解質中鋰離子移向正極。