Question

【題目】已知光氣COCl2的分解反應為COCl2（g）Cl2（g）+CO（g）△H=+108kJmol﹣1 ． 反應體系平衡后，各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示（第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未示出）：

①計算反應在地8min時的平衡常數K=
②比較第2min反應溫度T（2）與第8min反應溫度T（8）的高低：T（2）T（8）（填“＜”、“＞”或“=”）；
③若12min時反應與溫度T（8）下重新達到平衡，則此時c（COCl2）=molL﹣1
④比較產物CO在2﹣3min、5﹣6min和12﹣13min時平均反應速率[平均反應速率分別以v（2﹣3）、v（5﹣6）、v（12﹣13）表示]的大小；
⑤比較反應物COCl2在5﹣6min和15﹣16min時平均反應速率的大小：v（5﹣6）v（15﹣16）（填“＜”、“＞”或“=”），原因是 ．

Answer 1

【答案】0.234mol?L﹣1；＜；0.031；v（5﹣6）＞v（2﹣3）=v（12﹣13）；＞；在相同溫度時，該反應的反應物濃度越高，反應速率越大
【解析】解：①由圖可知，8min時COCl2的平衡濃度為0.04mol/L，Cl2的平衡濃度為0.11mol/L，CO的平衡濃度為0.085mol/L，K= = =0.234mol/L，所以答案是：0.234mol/L；②由第2min反應溫度變為第8min反應溫度時，生成物濃度增大、反應物濃度減小，平衡向正反應方向移動，正反應是吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應方向移動，所以T（2）＜T（8），
所以答案是：＜；③由圖可知，10min瞬間Cl2濃度增大，CO的濃度降低，故改變條件為移走CO，降低CO的濃度，平衡常數不變，與8min到達平衡時的平衡常數相同，由圖可知，12min時到達平衡時Cl2的平衡濃度為0.12mol/L，CO的平衡濃度為0.06mol/L，故： =0.23，解得c（COCl2）=0.031mol/L；
所以答案是：0.031；④根據化學反應速率的定義，可知反應在2～3 min和12～13 min處于平衡狀態，CO的平均反應速率為0，在5～6min時，反應向正反應進行，故CO的平均反應速率為：v（5～6）＞v（2～3）=v（12～13），所以答案是：v（5～6）＞v（2～3）=v（12～13）；⑤在5～6 min和15～16 min時反應溫度相同，在相同溫度時，該反應的反應物濃度越高，反應速率越大，但15～16 min時各組分的濃度都小，因此反應速率小，即v（5～6）＞v（15～16），所以答案是：＞；在相同溫度時，該反應的反應物濃度越高，反應速率越大．