Question

光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業中有許多用途，工業上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。

已知COCl2(g) Cl2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋108 kJ·mol－1。反應體系達到平衡后，各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線未示出)：

(1)化學平衡常數表達式K＝________，計算反應在第8 min時的平衡常數K＝________；

(2)比較第2 min反應溫度T(2)與第8 min反應溫度T(8)的高低：T(2)________T(8)(填“<”、“>”或“＝”)；

(3)若12 min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡，則此時c(COCl2)＝________；10～12 min內CO的平均反應速率為v(CO)＝________；

(4)比較產物CO在2～3min、5～6min和12～13min時平均反應速率(平均反應速率分別以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13))的大小________________。

 

Answer 1

【答案】

(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】(1)由題圖示可知8 min時COCl2、Cl2、CO三種物質的濃度分別為

0.04 mol·L－1、0.11 mol·L－1、0.085 mol·L－1。所以此時其平衡常數為：0.11 ×0.085 ÷0.04 ＝0.234。(2)第8 min時反應物的濃度比第2 min時減小，生成物濃度增大，平衡向正反應方向移動。又因為正反應為吸熱反應，所以T(2)＜T(8)。(4)根據圖像可知反應在2～3 min和12～13 min時反應處于平衡狀態，平均反應速率為0，故v(5～6)>v(2～3)>v(12～13)。