Question

2．一定温度下，在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应：CO（g）+Cl₂（g）?COCl₂（g），其中容器Ⅰ中5min时到达平衡．

容器编号	温度/℃	起始物质的量/mol			平衡物质的量/mol
		CO	Cl2	COCl2	COCl2
Ⅰ	500	1.0	1.0	0	0.8
Ⅱ	500	1.0	a	0	0.5
Ⅲ	600	0.5	0.5	0.5	0.7

下列说法中正确的是（　　）

• A． 容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v（CO）=0.16 mol•L^-1•min^-1
• B． 该反应正反应为吸热反应
• C． 容器Ⅱ中起始时Cl₂的物质的量为0.55 mol
• D． 若起始时向容器Ⅰ加入CO 0.8 mol、Cl₂ 0.8 mol，达到平衡时CO转化率大于80%

Answer 1

分析 A．依据v=$\frac{△c}{△t}$计算用COCl₂表示的反应速率，依据速率之比等于计量系数之比计算用CO表示速率；
B．Ⅱ和Ⅲ为等效平衡，依据温度改变后COCl₂物质的量判断反应的热效应；
C．依据Ⅰ组数据计算反应平衡常数，Ⅰ和Ⅱ温度相同则平衡常数相同，依据平衡常数计算容器Ⅱ中起始时Cl₂的物质的量；
D．CO（g）+Cl₂（g）?C0Cl₂（g）为气体体积减小的反应，减压平衡向系数大的方向移动；

解答 解：A．容器I中前5min的平均反应速率v（COCl₂）=$\frac{\frac{0.8mol}{0.5L}}{5min}$=0.32mol/L•Min^-1，依据速率之比等于计量系数之比，则V（CO）=V（COCl₂）=0.32mol/L•Min^-1，故A错误；
B．依据图中数据可知：Ⅱ和Ⅲ为等效平衡，升高温度，COCl₂物质的量减小，说明平衡向逆向移动，则逆向为吸热反应，正向为放热反应，故B错误；
C．依据方程式：CO（g）+Cl₂（g）?C0Cl₂（g），可知：
                 CO（g）+Cl₂（g）?C0Cl₂（g），
起始浓度（mol/L）   2        2      0
转化浓度（mol/L） 1.6       1.6    1.6
平衡浓度（mol/L） 0.4       0.4     1.6
反应平衡常数K=$\frac{1.6}{0.4×0.4}$=10，平衡时CO转化率：$\frac{1.6mol/L}{2mol/L}$×100%=80%；
依据Ⅱ中数据，结合方程式可知：
               CO（g）+Cl₂（g）?C0Cl₂（g），
起始浓度（mol/L）   2     2a        0
转化浓度 （mol/L）  1      1         1
平衡浓度 （mol/L）   1    2a-1       1
Ⅰ和Ⅱ温度相同则平衡常数相同则：K=$\frac{1}{1×（2a-1）}$=10，解得：a=0.55mol，故C正确；
D．CO（g）+Cl₂（g）?C0Cl₂（g）为气体体积减小的反应，若起始时向容器I加入CO0.8mol，Cl₂0.8mol，相当于给体现减压，减压平衡向系数大的方向移动，平衡转化率降低，小于80%，故D错误；
故选C．

点评 本题考查化学平衡的计算，题目难度中等，涉及化学反应速率、化学平衡常数的计算及应用，熟悉平衡常数计算公式及化学平衡移动影响因素是解题关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．