COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g)ΔH＝＋108kJ·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10mim到14min的COCl2浓度

Question

COCl ₂ 的分解反应为 COCl ₂ (g) Cl ₂ (g) ＋ CO(g) 　 Δ H ＝＋ 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 mim 到 14 min 的 COCl ₂ 浓度变化曲线未示出 ) ：

(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 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 (COCl ₂ ) ＝ ________mol·L ^{－ 1} ；

(4) 比较产物 CO 在 2 ～ 3 min 、 5 ～ 6 min 和 12 ～ 13 min 时平均反应速率 [ 平均反应速率为分别以 v (2 ～ 3) 、 v (5 ～ 6) 、 v (12 ～ 13) 表示 ] 的大小 ________ ；

(5) 比较反应物 COCl ₂ 在 5 ～ 6 min 和 15 ～ 16 min 时平均反应速率的大小：

v (5 ～ 6)________ v (15 ～ 16)( 填 “<”“>” 或 “ ＝ ”) ，原因是 __________________________________________________________________ 。

Answer 1

解析　 (1) c (Cl ₂ ) ＝ 0.11 mol·L ^{－ 1} 、 c (CO) ＝ 0.085 mol·L ^{－ 1} 、 c (COCl ₂ ) ＝ 0.04 mol·L ^{－ 1} ，代入 K ＝ ≈ 0.234 mol · L ^{－ 1} ； (2) 第 4 min 时， Cl ₂ 与 CO 的浓度均逐渐增大，再结合此反应正向为吸热反应，所以第 4 min 时改变的条件一定是升高温度，故 T (2)< T (8) ； (3) 用平衡常数进行求解，此温度下 K ＝ ＝ 0.234 mol · L ^{－ 1} ＝ 可知 c (COCl ₂ ) ≈ 0.031 mol · L ^{－ 1} ； (4) 依据 v (CO) ＝ 可知 v (2 ～ 3) ＝ v (12 ～ 13) ＝ 0 ； (5) 由图像可知上面的两个曲线是生成物浓度变化曲线、下面的曲线为 COCl ₂ 浓度变化曲线， c (COCl ₂ ) ＝ ， 5 ～ 6 min 时的 Δ c (COCl ₂ ) 大于 15 ～ 16 min 时的，所以 v (5 ～ 6)> v (15 ～ 16) ；应从影响化学反应速率的因素入手分析，由图像可知 4 ～ 18 分钟温度相同，只能从浓度角度分析。

答案　 (1)0.234 mol·L ^{－ 1} 　 (2)< 　 (3)0.031

(4) v (5 ～ 6)> v (2 ～ 3) ＝ v (12 ～ 13)

(5)> 　在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大