COCl2的分解反应为COCl2（g）⇌Cl2（g）+CO（g）△H=+108kJ•mol-1．反应体系平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）：（1）计算反应在第

Question

COCl₂的分解反应为COCl₂（g）⇌Cl₂（g）+CO（g）△H=+108kJ•mol^-1．反应体系平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图（第10min到14min的COCl₂浓度变化曲线未示出）：

（1）计算反应在第8min时的平衡常数K=___（保留三位小数）；
（2）比较第2min反应温度T（2）与第8min反应温度T（8）的高低：T（2）___ T（8）（填“<”、“>”或“=”）；
（3）若反应在体积为20L的密闭容器中进行，则4min～10min外界向反应体系提供的能量至少为___．
（4）若12min时反应于温度T（8）下重新达到平衡，则此时c（COCl₂）=___mol/L（保留三位小数）
（5）比较反应物COCl₂在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v（5-6）___ v（15-16）（填“<”、“>”或“=”），原因是___．

Answer 1

（1）由图可知，8min时COCl₂的平衡浓度为0.04mol/L，Cl₂的平衡浓度为0.11mol/L，CO的平衡浓度为0.085mol/L，K=(c(CO)×c(Cl2))/(c(COCl2))=(0.085×0.11)/(0.04)=0.234mol/L，故答案为：0.234mol/L；
（2）由第2min反应温度变为第8min反应温度时，生成物浓度增大、反应物浓度减小，平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，所以T（2）<T（8），故答案为：<；
（3）4min～10min内COCl₂的浓度减少量为（0.055-0.04）mol/L=0.015mol/L，转化COCl₂的物质的量为0.015mol/L×20L=0.3mol，吸收的热量为0.3mol×108kJ•mol^-1=32.4kJ，即外界至少需要提供23.4kJ能力，故答案为：32.4kJ；
（4）由图可知，10min瞬间Cl₂浓度增大，CO的浓度降低，故改变条件为移走CO，降低CO的浓度，平衡常数不变，与8min到达平衡时的平衡常数相同，由图可知，12min时到达平衡时Cl₂的平衡浓度为0.12mol/L，CO的平衡浓度为0.06mol/L，故：(0.06×0.12)/(c(COCl2))=0.234mol/L，解得c（COCl₂）=0.031mol/L，
故答案为：0.031；
（5）10min瞬间，CO的浓度减小，二氧化碳浓度不变，而后平衡正向移动，不能是改变温度，应是移走CO，14min到达平衡，在5～6 min和15～16 min时反应温度相同，在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，但15～16 min时各组分的浓度都小，因此反应速率小，即v（5～6）>v（15～16），
故答案为：>；在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大．