Question

1．一定溫度下，在三個體積均為0.5L的恒容密閉容器中發生反應：CO（g）+Cl₂（g）?COCl₂（g），其中容器Ⅰ中5min時到達平衡．

容器編號	溫度/℃	起始物質的量/mol			平衡物質的量/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

下列說法中正確的是（　　）

• A． 容器Ⅰ中前5 min的平均反應速率v（CO）=0.16 mol•L^-1•min^-1
• B． 該反應正反應為吸熱反應
• C． 容器Ⅱ中起始時Cl₂的物質的量為0.55 mol
• D． 若起始時向容器Ⅰ加入CO 0.8 mol、Cl₂ 0.8 mol，達到平衡時CO轉化率小于80%

Answer 1

分析 A．I中平衡時得到△n（COCl₂）=0.8mol，根據方程式知，參加反應的△n（CO）=△n（COCl₂）=0.8mol，則5min內v（CO）=$\frac{\frac{△n（CO）}{V}}{△t}$；
B．I、III是等效平衡，升高溫度產物濃度降低，說明平衡逆向移動；
C．相同溫度下化學平衡常數相等，根據化學平衡常數計算氯氣初始物質的量；
D．I中加入1.0molCO、1.0molCl₂時，CO轉化率=$\frac{0.8mol}{1.0mol}$×100%=80%，如果起始時向容器Ⅰ加入CO 0.8 mol、Cl₂ 0.8 mol，容器內壓強小于加入1.0molCO、1.0molCl₂時壓強，減小壓強平衡向氣體體積增大的方向移動．

解答 解：A．I中平衡時得到△n（COCl₂）=0.8mol，根據方程式知，參加反應的△n（CO）=△n（COCl₂）=0.8mol，則5min內v（CO）=$\frac{\frac{△n（CO）}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.8mol}{0.5L}}{5min}$=0.32 mol•L^-1•min^-1，故A錯誤；
B．I、III是等效平衡，升高溫度平衡向吸熱方向移動，升高溫度產物濃度降低，說明平衡逆向移動，則正反應是放熱反應，故B錯誤；
C．I中達到平衡狀態時，n（CO）=n（Cl₂）=1.0mol-0.8mol=0.2mol，則平衡時c（CO）=c（Cl₂）=$\frac{0.2mol}{0.5L}$=0.4mol/L，c（COCl₂）=$\frac{0.8mol}{0.5L}$=1.6mol/L，化學平衡常數K=$\frac{1.6}{0.4×0.4}$=10，
溫度相同化學平衡常數相同，所以II中化學平衡常數K=10，
       CO（g）+Cl₂（g）?COCl₂（g），
初始1.0          a              0
反應0.5        0.5            0.5
平衡0.5     （a-0.5）0.5
平衡時c（CO）=c（COCl₂）=$\frac{0.5mol}{0.5L}$=1mol/L，c（Cl₂）=$\frac{a-0.5}{0.5}$mol/L=2（a-0.5）mol/L，
化學平衡常數K=$\frac{1}{1×2（a-0.5）}$=10，
a=0.55，
故C正確；
D．I中加入1.0molCO、1.0molCl₂時，CO轉化率=$\frac{0.8mol}{1.0mol}$×100%=80%，如果起始時向容器Ⅰ加入CO 0.8 mol、Cl₂ 0.8 mol，容器內壓強小于加入1.0molCO、1.0molCl₂時壓強，減小壓強平衡向氣體體積增大的方向移動，所以CO轉化率小于80%，故D正確；
故選CD．

點評 本題考查化學平衡計算及濃度對化學平衡移動影響，為高頻考點，側重考查學生分析計算能力，明確溫度與化學平衡常數關系水解本題關鍵，注意C選項的計算方法，題目難度不大．