Question

【題目】碳酰氯（COC12)，俗稱光氣，常溫下為氣體，化學性質不穩定，遇水迅速水解得到強酸，工業用途廣泛，是化工制品的重要中間體。

（1）實驗室可利用氧氣與氯仿（CHCl3)反應得到光氣和一種氫化物，寫出氧氣與氯仿（CHC13）反應的化學反應方程式：_____________________________。

（2）工業上，常用CO與氯氣反應得到光氣，其熱化學方程式為：CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) △H=-108 kJ/mol，已知：1 molCl2(g)、1molCO(g)化學鍵斷裂分別需要吸收能量243kJ、1072kJ，則1molCOCl2(g)中化學鍵斷裂需要吸收能量________kJ。

（3）光氣的分解反應為 COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) △H=+l08kJ/mol。溫度為T1時，該可逆反應在恒容密閉體系中，各物質的濃度與時間關系如下表所示：

濃度/mol L-1 時間/min	COCl2(g)	CO(g)	Cl2(g)
0	0.1300	0.0050	0.0050
5	0.0400

①在5 min 時恰好達到平衡狀態，該反應在此溫度下的平衡常數K=________（精確到小數點后兩位）。

②0~5min 內，v(COCl2)=_________。

③若保持溫度不變，再向容器中充入一定量COCl2 (g)，重新達到平衡，此時COCl2 (g)的轉化率a(COCl2)_________(填“增大”“減小”或“不變”），試用平衡常數解釋原因______________________。

④保持其他條件不變，改變反應溫度至T2，反應重新達到平衡，此時測得c(CO)=0.0850 mol/L，則T1________T2（填“＞”、“＜”、“＝”），理由是________________________________。

Answer 1

【答案】 2CHCl3+O2 =2COC12+2HCl 1423 0.23 ②0.0180mol/（L·min） ③減小 改變條件時，Q=中三種物質濃度增大倍數相同，所以此時Q>K，平衡逆向移動，COCl2轉化率降低 > 由各物質濃度變化可知，平衡逆向移動，由于正反應為吸熱反應，因此改變的條件是降溫

【解析】（1）實驗室可利用氧氣與氯仿（CHC13)反應得到光氣和一種氫化物，根據質量守恒定律，該氫化物為氯化氫，氧氣與氯仿（CHC13）反應的化學反應方程式為2CHCl3+O2 =2COC12+2HCl，故答案為：2CHCl3+O2 =2COC12+2HCl；

（2）設1molCOCl2(g)中化學鍵斷裂需要吸收能量為x kJ，△H=反應物的鍵能-生成物的鍵能= (243kJ/mol +1072kJ) /mol -x kJ /mol = -108 kJ/mol，解得x=1423 kJ，故答案為：1423；

（3）① COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)

起始（mol/ L）0.13 0.005 0.005

反應 0.09 0.09 0.09

平衡 0.04 0.095 0.095

此溫度下的平衡常數K==0.23，故答案為：0.23；

②0~5min 內，v(COCl2)= =0.0180mol/（L·min），故答案為：0.0180mol/（L·min）；

③若保持溫度不變，再向容器中充入一定量COC12 (g)，相當于增大壓強，Q=中三種物質濃度增大倍數相同，所以此時Q>K，平衡逆向移動，重新達到平衡，此時COC12 (g)的轉化率減小，故答案為：減小；Q=中三種物質濃度增大倍數相同，所以此時Q>K，平衡逆向移動，COCl2轉化率降低；

④保持其他條件不變，改變反應溫度至T2，反應重新達到平衡，此時測得c(CO)=0.0850 mol/L，說明平衡逆向移動，由于該反應正反應為吸熱反應，因此改變反應溫度至T2為降低溫度，則T1＞T2，故答案為：>；由各物質濃度變化可知，平衡逆向移動，由于正反應為吸熱反應，因此改變的條件是降溫。