Question

12．光气 （COCl₂）是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl₂（g）+CO（g）?COCl₂（g）制备．图1为此反应的反应速率随温度变化的曲线，如图2为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线．下列说法不正确的是（　　）

• A． 0～6 min内，反应的平均速率v（Cl₂）=0.15 mol•L^-1•min ^-1
• B． 若保持温度不变，在第7 min 向体系中加入这三种物质各2 mol，则平衡向正反应方向移动
• C． 随温度升高，该反应平衡常数减小；比较第8 min反应温度T（8）与第15 min反应温度T（15）的高低：T（8）＞T（15）
• D． 若将初始投料浓度变为c（Cl₂）=0.7 mol/L、c（CO）=0.5 mol/L、c（COCl₂）=0.5 mol/L，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl₂的体积分数与上述第6 min时Cl₂的体积分数相同

Answer 1

分析 A．由图可知，6min时Cl₂的平衡浓度为0.3mol/L，浓度变化为1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（Cl₂）；
B．原平衡时n（Cl₂）：n（CO）：n（COCl₂）=3：1：9，现在第8 min 加入体系中的三种物质各2 mol，则反应物的浓度增大程度大些，平衡正向移动；
C．第8min反应处于平衡状态，在第10分钟时是改变温度使平衡向逆反应方向移动，由④升温平衡向逆反应方向移动，可知正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动；
D．改变初始投料浓度变，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl₂的体积分数与上述第6min时Cl₂的体积分数相同，则为等效平衡，完全转化到左边满足Cl₂浓度为1.2mol/L、CO浓度为1.0mol/L．

解答 解：A．由图可知，6min时Cl₂的平衡浓度为0.3mol/L，浓度变化为1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L，则v（Cl₂）=$\frac{0.9mol/L}{6min}$=0.15 mol•L^-1•min ^-1，故A正确；
B．8min时，平衡时c（Cl₂）=0.3mol/L、c（CO）=0.1mol/L、c（COCl₂）=0.9mol/L，则原平衡时n（Cl₂）：n（CO）：n（COCl₂）=3：1：9，现在第8 min 加入体系中的三种物质各2mol，则反应物的浓度增大程度大些，平衡正向移动，故B正确；
C．根据图象，第8min反应处于平衡状态，在第10分钟时是改变温度使平衡向逆反应方向移动，由④升温平衡向逆反应方向移动，可知正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，故T（8）＜T（15），故C错误；
D．若将初始投料浓度变为c（Cl₂）=0.7 mol/L、c（CO）=0.5 mol/L、c（COCl₂）=0.5 mol/L，完全转化到左边满足Cl₂浓度为1.2mol/L、CO浓度为1.0mol/，最终达到化学平衡时，Cl₂的体积分数与上述第6min时Cl₂的体积分数相同，即与开始平衡为等效平衡，故D正确．
故选C．

点评 本题考查了化学平衡计算、化学平衡影响因素、化学平衡常数、反应速率计算等，题目涉及的知识点较多，侧重考查学生对图象与数据的分析及计算能力，难度中等．