Question

    光气(COCl₂)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl₂在活性炭催化下合成。

    (1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为  Mno₂+4Hcl(浓) MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；

    (2)工业上利用天然气(主要成分为CH₄)与CO₂进行高温重整制各CO，已知CH₄、H₂和CO的燃烧热(△H)分别为－890.3 kJ/mol、－285.8kJ/mol和－283.0 kJ/mol，则生成1 m³(标准状况)CO所需热量为__________；

    (3)实验室中可用氯仿(CHCl₃)与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为________________；

    (4)COCl₂的分解反应为COCl₂(g) ₌₌₌ Cl₂(g) + CO(g)  △H = +108 kJ/mol。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl₂浓度变化曲线来示出)：

    ①计算反应在第8 min时的平衡常数K = __________

    ②比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度(T8)的高低：T(2)____T(8)(填“<”、“>”或“=”)；

    ③若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl₂) = ______mol/L；

    ④比较产物CO在2～3 min、5～6 min和12～13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以(2—3)、(5—6)、(l2－13)表示]的大小____________；

    ⑤比较反应物COCl₂在5－6 min和15－16 min时平均反应速率的大小：

    (5－6) >(15－16)(填“<”、“>”或“=”)，原因是_______________。

Answer 1

答案：

解析：此题中挡题，拿满分较难（不过第四问中的①③的答案确实有待商榷，为什么都要保留到小数点后三位，从题目中能看出来吗？）体现在计算麻烦上，第二问其实出题人完全直接说甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol,…这样很多同学在计算反应热的时候更容易错。因为反应为CH₄+CO₂=2CO+2H₂ △H=反应物的燃烧热-产物的燃烧热=247.3 KJ/mol，也就是生成2mol CO，需要吸热247.3 KJ，那么要得到1立方米的CO,放热为(1000/22.4)×247.3/2=5.52×10³ KJ.第三问要根据电负性分析碳元素化合价的变化，CHCl₃碳为+2价，COCl₂中碳为+4价，即可写出方程式。第四问，①根据K计算公式即可求出，但是答案为什么只保留三位小数值得商榷，②同时计算T2时的K值很明显小于T8时的K值，说明是升高温度平衡正向移动的原因。③题目说了是不同条件下的平衡状态，那么后面温度就不会改变。根据K值可计算C(COCl₂).④因为5-6分钟，CO浓度在改变所以平均反应速率大于其它的，因为处于平衡状态，根据V的计算公式，2-3、12-13的平均反应速率为0。⑤因为5-6分钟时浓度改变大于12-13。