Question

【题目】碳酰氯（COC12)，俗称光气，常温下为气体，化学性质不稳定，遇水迅速水解得到强酸，工业用途广泛，是化工制品的重要中间体。

（1）实验室可利用氧气与氯仿（CHCl3)反应得到光气和一种氢化物，写出氧气与氯仿（CHC13）反应的化学反应方程式：_____________________________。

（2）工业上，常用CO与氯气反应得到光气，其热化学方程式为：CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) △H=-108 kJ/mol，已知：1 molCl2(g)、1molCO(g)化学键断裂分别需要吸收能量243kJ、1072kJ，则1molCOCl2(g)中化学键断裂需要吸收能量________kJ。

（3）光气的分解反应为 COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) △H=+l08kJ/mol。温度为T1时，该可逆反应在恒容密闭体系中，各物质的浓度与时间关系如下表所示：

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

①在5 min 时恰好达到平衡状态，该反应在此温度下的平衡常数K=________（精确到小数点后两位）。

②0~5min 内，v(COCl2)=_________。

③若保持温度不变，再向容器中充入一定量COCl2 (g)，重新达到平衡，此时COCl2 (g)的转化率a(COCl2)_________(填“增大”“减小”或“不变”），试用平衡常数解释原因______________________。

④保持其他条件不变，改变反应温度至T2，反应重新达到平衡，此时测得c(CO)=0.0850 mol/L，则T1________T2（填“＞”、“＜”、“＝”），理由是________________________________。

Answer 1

【答案】 2CHCl3+O2 =2COC12+2HCl 1423 0.23 ②0.0180mol/（L·min） ③减小 改变条件时，Q=中三种物质浓度增大倍数相同，所以此时Q>K，平衡逆向移动，COCl2转化率降低 > 由各物质浓度变化可知，平衡逆向移动，由于正反应为吸热反应，因此改变的条件是降温

【解析】（1）实验室可利用氧气与氯仿（CHC13)反应得到光气和一种氢化物，根据质量守恒定律，该氢化物为氯化氢，氧气与氯仿（CHC13）反应的化学反应方程式为2CHCl3+O2 =2COC12+2HCl，故答案为：2CHCl3+O2 =2COC12+2HCl；

（2）设1molCOCl2(g)中化学键断裂需要吸收能量为x kJ，△H=反应物的键能-生成物的键能= (243kJ/mol +1072kJ) /mol -x kJ /mol = -108 kJ/mol，解得x=1423 kJ，故答案为：1423；

（3）① COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)

起始（mol/ L）0.13 0.005 0.005

反应 0.09 0.09 0.09

平衡 0.04 0.095 0.095

此温度下的平衡常数K==0.23，故答案为：0.23；

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

③若保持温度不变，再向容器中充入一定量COC12 (g)，相当于增大压强，Q=中三种物质浓度增大倍数相同，所以此时Q>K，平衡逆向移动，重新达到平衡，此时COC12 (g)的转化率减小，故答案为：减小；Q=中三种物质浓度增大倍数相同，所以此时Q>K，平衡逆向移动，COCl2转化率降低；

④保持其他条件不变，改变反应温度至T2，反应重新达到平衡，此时测得c(CO)=0.0850 mol/L，说明平衡逆向移动，由于该反应正反应为吸热反应，因此改变反应温度至T2为降低温度，则T1＞T2，故答案为：>；由各物质浓度变化可知，平衡逆向移动，由于正反应为吸热反应，因此改变的条件是降温。