题目内容

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COCl2在活性炭催化下合成。

已知COCl2(g) Cl2(g)CO(g) ΔH=+108 kJ·mol1。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(10 min14 minCOCl2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)(“<”“>””)

(3)12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡则此时c(COCl2)________1012 minCO的平均反应速率为v(CO)________

(4)比较产物CO23min56min1213min时平均反应速率(平均反应速率分别以v(23)v(56)v(1213))的大小________________

 

【答案】

(1)  0.234 (2)

(3)0.031 mol·L1 0.005 mol·L1·min1

(4)v(56)v(23)v(1213)

【解析】(1)由题图示可知8 minCOCl2Cl2CO三种物质的浓度分别为

0.04 mol·L10.11 mol·L10.085 mol·L1。所以此时其平衡常数为:0.11 ×0.085 ÷0.04 0.234(2)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,所以T(2)T(8)(4)根据图像可知反应在23 min1213 min时反应处于平衡状态平均反应速率为0v(56)>v(23)>v(1213)

 

练习册系列答案
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    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。

    (1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为  Mno2+4Hcl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;

    (2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制各CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为-890.3 kJ/mol、-285.8kJ/mol和-283.0 kJ/mol,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为__________;

    (3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为________________;

    (4)COCl2的分解反应为COCl2(g) === Cl2(g) + CO(g)  △H = +108 kJ/mol。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浓度变化曲线来示出):

    ①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(T8)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) = ______mol/L;

    ④比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以(2—3)、(5—6)、(l2-13)表示]的大小____________;

    ⑤比较反应物COCl2在5-6 min和15-16 min时平均反应速率的大小:

    (5-6) >(15-16)(填“<”、“>”或“=”),原因是_______________。

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