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。

已知COCl2（g）??Cl2（g）＋CO（g）　ΔH＝＋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濃度變化曲線未示出）：

（1）化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________，計算反應(yīng)在第8 min時的平衡常數(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時反應(yīng)于溫度T（8）下重新達(dá)到平衡，則此時c（COCl2）＝________；10～12 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為v（CO）＝________；

（4）比較產(chǎn)物CO在2～3min、5～6min和12～13min時平均反應(yīng)速率（平均反應(yīng)速率分別以v（2～3）、v（5～6）、v（12～13））的大小________________。

 

Answer 1

（1）　0.234　（2）＜

（3）0.031 mol·L－1　0.005 mol·L－1·min－1

（4）v（5～6）＞v（2～3）＝v（12～13）

【解析】由題圖示可知8 min時COCl2、Cl2、CO三種物質(zhì)的濃度分別為0.04 mol·L－1、0.11 mol·L－1、0.085 mol·L－1。所以此時其平衡常數(shù)為：0.11 ×0.085 ÷0.04 ＝0.234。第8 min時反應(yīng)物的濃度比第2 min時減小，生成物濃度增大，平衡向正反應(yīng)方向移動。又因為正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以T（2）＜T（8）。（4）根據(jù)圖像可知反應(yīng)在2～3 min和12～13 min時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，平均反應(yīng)速率為0，故v（5～6）＞v（2～3）＞v（12～13）。