题目

题型：不详难度：来源：

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。
已知COCl₂(g) Cl₂(g)＋CO(g)　ΔH＝＋108 kJ·mol^－1。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)(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)＝________；10～12 min内CO的平均反应速率为v(CO)＝________；
(4)比较产物CO在2～3min、5～6min和12～13min时平均反应速率(平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13))的大小________________。

答案

(1) 　0.234　(2)＜
(3)0.031 mol·L^－1　0.005 mol·L^－1·min^－1
(4)v(5～6)＞v(2～3)＝v(12～13)

解析

(1)由题图示可知8 min时COCl₂、Cl₂、CO三种物质的浓度分别为
0.04 mol·L^－1、0.11 mol·L^－1、0.085 mol·L^－1。所以此时其平衡常数为：0.11 ×0.085 ÷0.04 ＝0.234。(2)第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应，所以T(2)＜T(8)。(4)根据图像可知反应在2～3 min和12～13 min时反应处于平衡状态，平均反应速率为0，故v(5～6)>v(2～3)>v(12～13)。