Question

【題目】CO的應(yīng)用和治理問題屬于當(dāng)今社會的熱點問題．
（1）汽車尾氣中CO的治理，常用四氧化三鈷（Co3O4）納米棒的作催化劑，低溫下與O2反應(yīng)生成CO2 ． 下列說法中正確的是（不定項選擇）
A.該反應(yīng)是分解反應(yīng)
B.反應(yīng)前后Co3O4化學(xué)性質(zhì)不改變
C.反應(yīng)前后碳元素的化合價不變
D.該反應(yīng)的△H＜0
（2）光氣（COCl2）是一種重要的化工原料，用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、聚酯類材料的生產(chǎn)，工業(yè)上通過Cl2（g）+CO（g）COCl2（g）制備．左圖為此反應(yīng)的反應(yīng)速率隨溫度變化的曲線，右圖為某次模擬實驗研究過程中容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度隨時間變化的曲線．回答下列問題：
①0～6min內(nèi)，反應(yīng)的平均速率v（Cl2）=；
②若保持溫度不變，在第8min加入體系中的三種物質(zhì)各1mol，則平衡移動（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”）；
③若將初始投料濃度變?yōu)閏（Cl2）=0.8mol/L、c（CO）=0.6mol/L、c（COCl2）=mol/L，保持反應(yīng)溫度不變，則最終達(dá)到化學(xué)平衡時，Cl2的體積分?jǐn)?shù)與上述第6min時Cl2的體積分?jǐn)?shù)相同；
④該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為K= ， 隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢為（填“增大”、“減小”或“不變”），原因為⑤比較第8min反應(yīng)溫度T（8）與第15min反應(yīng)溫度T（15）的高低：T（8）T（15）（填“＜”、“＞”或“=”）．

Answer 1

【答案】
（1）BD
（2）0.15 mol?L﹣1?min ﹣1；向正反應(yīng)方向；0.4；；減��；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)減小；＜
【解析】解：（1）A．反應(yīng)方程式為2CO+O2 2CO2 ， 兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)，為化合反應(yīng)，故A正確；B．在反應(yīng)中，四氧化三鈷起到催化劑的作用，反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)都沒有發(fā)生改變，故B正確；C．屬于氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)中C元素的化合價發(fā)生變化，由+2價升高到+4價，故C錯誤；D．本質(zhì)是CO燃燒生成二氧化碳，屬于放熱反應(yīng)，故D正確．故選：BD；（2）①由圖可知，6min時Cl2的平衡濃度為0.3mol/L，濃度變化為1.2mol/L﹣0.3mol/L=0.9mol/L，則v（Cl2）= =0.15 molL﹣1min ﹣1 ， 所以答案是：0.15 molL﹣1min ﹣1；②8min時，平衡時c（Cl2）=0.3mol/L、c（CO）=0.1mol/L、c（COCl2）=0.9mol/L，則原平衡時n（Cl2）：n（CO）：n（COCl2）=3：1：9，現(xiàn)在第8 min 加入體系中的三種物質(zhì)各1 mol，則反應(yīng)物的濃度增大程度大些，平衡正向移動，所以答案是：向正反應(yīng)方向；③最終達(dá)到化學(xué)平衡時，Cl2的體積分?jǐn)?shù)與上述第6min時Cl2的體積分?jǐn)?shù)相同，即與開始平衡為等效平衡，完全轉(zhuǎn)化到左邊滿足Cl2濃度為1.2mol/L、CO濃度為1.0mol/L，則：0.8mol/L+c（COCl2）=1.2mol/L，c（CO）=0.6mol/L+c（COCl2）=1.0mol/L，故c（COCl2）=0.4mol/L， 所以答案是：0.4； ④平衡常數(shù)K= ；由圖1可知，升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以溫度高，平衡常數(shù)減小，所以答案是： ；減小；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)減�。虎莞鶕�(jù)圖象，第8min反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，在第10分鐘時是改變溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動，由④升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動，可知正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，故T（8）＜T（15），所以答案是：＜．
【考點精析】關(guān)于本題考查的化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學(xué)平衡的計算，需要了解化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）；反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%才能得出正確答案．