Question

13．一定条件下进行反应：COCl₂（g）?Cl₂（g）+CO（g），向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol COCl₂（g），经过一段时间后达到平衡．反应过程中测得的有关数据见下表：

t/s	0	2	4	6	8
n（Cl2）/mol	0	0.30	0.39	0.40	0.40

下列说法正确的是（　　）

• A． 保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（Cl₂）=0.22 mol•L^-1，则反应的△H＜0
• B． 若在2 L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器进行该反应，化学平衡常数不变
• C． 保持其他条件不变，起始向容器中充入1.2 molCOCl₂、0.60 molCl₂和0.60 molCO，反应达到平衡前的速率：v（正）＞v（逆）
• D． 保持其他条件不变，起始向容器中充入1.0 molCl₂和0.8 molCO，达到平衡时，Cl₂的转化率小于60%

Answer 1

分析 A．由表中数据可知，6s、8s时氯气的物质的量都是0.4mol，说明6s时反应到达平衡，平衡时氯气的浓度为0.2mol．L，升高温度，到达新平衡，氯气的浓度变为0.22mol/L，氯气浓度增大，说明平衡向生成氯气的方向移动；
B．恒容绝热密闭容器进行该反应，随反应进行温度发生变化，而平衡常数只受温度影响；
C．利用三段式计算平衡时各组分的平衡浓度，进而计算平衡常数，再计算此时的浓度商，根据浓度商与平衡常数大小判断反应进行方向，据此判断反应速率；
D．原平衡等效为起始向容器中充入1.0molCl₂和1.0molCO，如加入1.0 mol Cl₂和0.8 mol CO，相当于在上述等效平衡的基础上减小0.2molCO，平衡在原来的基础上向正反应方向移动，则Cl₂的转化率减小．

解答 解：A．由表中数据可知，6s、8s时氯气的物质的量都是0.4mol，说明6s时反应到达平衡，平衡时氯气的浓度为0.2mol．L，升高温度，到达新平衡，氯气的浓度变为0.22mol/L，氯气浓度增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，即△H＞0，故A错误；
B．正反应为吸热反应，恒容绝热密闭容器进行该反应，随反应进行温度降低，而平衡常数只受温度影响，故平衡常数一定发生变化，故B错误；
C．平衡时c（Cl₂）=0.2mol/L，
COCl₂（g）?Cl₂（g）+CO（g）
起始（mol/L）：0.5 0 0
转化（mol/L）：0.2 0.2 0.2
平衡（mol/L）：0.3 0.2 0.2
该温度下平衡常数k=$\frac{0.2×0.2}{0.3}$=0.013，
若起始向容器中充入1.2 molCOCl₂、0.60 molCl₂和0.60 molCO，此时Qc=$\frac{\frac{0.6}{2}×\frac{0.6}{2}}{\frac{1.2}{2}}$=0.15＞0.13，则反应向逆反应方向移动，反应达到平衡前v_正＜v_逆，故C错误；
D．原平衡等效为起始向容器中充入1.0molCl₂和1.0molCO，达到平衡时Cl₂的转化率=$\frac{1mol-0.4mol}{1mol}$×100%=60%，如加入1.0 mol Cl₂和0.8 mol CO，相当于在原来的基础上减小0.2molCO，平衡在原来的基础上向正反应方向移动，则Cl₂的转化率减小，则Cl₂的转化率小于60%，故D正确．
故选D．

点评 本题综合考查化学平衡的计算、等效平衡，难度较大，注意理解平衡常数的意义及应用，注意D选项中利用等效平衡思想进行解答．