Question

光氣(COCl₂)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與Cl₂在活性炭催化下合成。

COCl₂的分解反應(yīng)為COCl₂(g)  Cl₂(g) + CO(g)　 △H = + 108 KJ·mol^-1。反應(yīng)體系達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14 min的COCl₂濃度變化曲線(xiàn)未畫(huà)出)：

(1) 計(jì)算反應(yīng)在第8 min 時(shí)的平衡常數(shù)K =                    ；

(2) 比較第2 min 反應(yīng)溫度T(2)與第8 min反應(yīng)溫度T(8)的高低：T(2)    T(8)(填“＜”、“＞”或“＝”)；

(3) 若12 min 時(shí)反應(yīng)于溫度T(8)下重新達(dá)到平衡，則此時(shí)c(COCl₂) =         mol·l^-1；

(4) 比較產(chǎn)物CO在2～3 min、5～6 min和12～13 min時(shí)平均反應(yīng)速率[平均反應(yīng)速率分別以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小　　　　　　　　　　　　　　　　　；

(5)比較反應(yīng)物COCl₂在5～6 min和15～16 min時(shí)平均反應(yīng)速率的大小v(5～6)       v(12～13) (填“＜”、“＞”或“＝”)，原因是                                   。

 

Answer 1

【答案】

. (1)0.234mol·L^－1  (2)<  (3)0.031  (4)v(5－6)>v(2－3)=v(12－13)  (5)>  在相同溫度時(shí)，該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越大

【解析】（1）根據(jù)圖像可知，反應(yīng)在第8 min 時(shí)光氣、CO和氯氣的平衡濃度分別是（mol/L）0.04、0.085、0.11，所以此時(shí)平衡常數(shù)K＝。

（2）反應(yīng)在第2 min 時(shí)光氣、CO和氯氣的平衡濃度分別是（mol/L）0.055、0.07、0.095，所以此時(shí)平衡常數(shù)K＝＜0.234。K值很明顯小于T(8)時(shí)的K值，由于正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以T(2)小于T(8)，即升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，平衡常數(shù)增大。

（3）由于題目說(shuō)了是不同條件下的平衡狀態(tài)，那么后面溫度就不會(huì)改變，所以K值不變。此時(shí)CO和氯氣的濃度分別是0.06mol/L和0.12mol/L，所以c(COCl₂)＝＝0.031molL。

（4）因?yàn)?-6分鐘，CO濃度在改變所以平均反應(yīng)速率大于其它的，因?yàn)樘幱谄胶鉅顟B(tài)，根據(jù)V的計(jì)算公式，2-3、12-13的平均反應(yīng)速率為0，即v(5－6)>v(2－3)=v(12－13)。

（5）因?yàn)殡S著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度是逐漸降低的。由于在相同溫度時(shí)，反應(yīng)的反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越大，所以5-6分鐘時(shí)濃度改變大于12-13時(shí)濃度的改變。