氯化亞砜(SOCl2)在科研和工業(yè)上應(yīng)用比較廣泛。回答下列問(wèn)題:
Ⅰ.工業(yè)上利用尾氣SO2與SCl2、Cl2反應(yīng)合成氯化亞砜。發(fā)生如下反應(yīng):
①Cl2(g)+SO2(g)?SO2Cl2(g)△H=-471.7kJ?mol-1
②SO2Cl2(g)+SCl2(g)?2SOCl2(g)△H=-5.6kJ?mol-1
567K時(shí),在10L密閉容器中,充入一定量的Cl2、SO2和SCl2,測(cè)得初始?jí)簭?qiáng)為p0,反應(yīng)過(guò)程中容器內(nèi)總壓強(qiáng)(p)隨時(shí)間(t)變化(反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的溫度與初始溫度相同)如圖1所示,起始各組分及達(dá)平衡時(shí)SO2Cl2(g)的物質(zhì)的量如表。
各組分 |
Cl2 |
SO2 |
SCl2 |
SO2Cl2 |
SOCl2 |
起始/mol |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0 |
0 |
平衡/mol |
|
|
|
0.2 |
|
(1)0~1min,圖中數(shù)據(jù)顯示體系壓強(qiáng)增大的原因是
反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高使體系壓強(qiáng)增大
反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高使體系壓強(qiáng)增大
。
(2)0~4min內(nèi),v(Cl
2)=
7.5×10-3
7.5×10-3
mol?L
-1?min
-1,5min時(shí)SCl
2的轉(zhuǎn)化率為
20%
20%
。
(3)567K時(shí),上述反應(yīng)②的K
P=
0.5
0.5
。
(4)567K下,若擴(kuò)大容器體積為20L,則平衡時(shí)c(SO
2)
小于
小于
(填“大于”“小于”或“等于”)上述反應(yīng)平衡時(shí)的c(SO
2)。
Ⅱ.Li/SOCl
2電池是一種高比能量電池,電解液為非水的LiAlC1
4的SOCl
2溶液。正極為金屬酞菁配合物(M-Pe,電池正極催化劑)附著的碳棒。正極催化過(guò)程為:SOCl
2先與酞菁形成加合物,接著發(fā)生加合物的兩步快速的電子轉(zhuǎn)移,過(guò)程如圖2所示。
(5)上述正極催化過(guò)程M-PeSOCl
2為
中間產(chǎn)物
中間產(chǎn)物
(填“催化劑”或“中間產(chǎn)物”),放電過(guò)程中每轉(zhuǎn)移1mol電子生成
8
8
g硫單質(zhì)。電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為
4Li+2SOCl2═4LiCl+SO2↑+S
4Li+2SOCl2═4LiCl+SO2↑+S
。