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。

已知COCl2（g）??Cl2（g）＋CO（g）　ΔH＝＋108 kJ·mol－1。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浓度变化曲线未示出）：

（1）化学平衡常数表达式K＝________，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T（8）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）＝________；10～12 min内CO的平均反应速率为v（CO）＝________；

（4）比较产物CO在2～3min、5～6min和12～13min时平均反应速率（平均反应速率分别以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】由题图示可知8 min时COCl2、Cl2、CO三种物质的浓度分别为0.04 mol·L－1、0.11 mol·L－1、0.085 mol·L－1。所以此时其平衡常数为：0.11 ×0.085 ÷0.04 ＝0.234。第8 min时反应物的浓度比第2 min时减小，生成物浓度增大，平衡向正反应方向移动。又因为正反应为吸热反应，所以T（2）＜T（8）。（4）根据图像可知反应在2～3 min和12～13 min时反应处于平衡状态，平均反应速率为0，故v（5～6）＞v（2～3）＞v（12～13）。