Question

【題目】I .光氣（COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)上有許多用途。制備光氣的方法很多， 下列兩種方法常用。

(1)方法一：工業(yè)上制備光氣的原理：CO+Cl2COCl2，其中原料氣CO可利用天然氣在氧氣中不完全燃燒生產(chǎn)，已知：

CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(1) △H = - 890.3 kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H =-566 kJ·mol-1

每生產(chǎn)224LCO (標(biāo)準(zhǔn)狀況）所放出的熱量約為________ kJ。

(2)方法二：實驗室可用氯仿(CHCl3)與雙氧水反應(yīng)制備光氣，同時還有一種酸性溶液生成。寫出實驗室制備光氣的化學(xué)方程式__________。

II.COCl2 的分解反應(yīng)為：COCl2(g)Cl2(g)+CO(g) △H =+108 kJ·mol-1 ，反應(yīng)體系達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化情況如下圖所示(第l0min到14 min的COCl2濃度變化曲線未畫出）：

(3)先計算第8 min時CO的濃度，再計算平衡數(shù)K=________。

(4)比較第2 min反應(yīng)溫度與第8 min反應(yīng)溫度T8的高低：T2_____T8(選填“ >”、“< ”或“=”)。

(5)若12 min時反應(yīng)于溫度T8下重新達(dá)到平衡，則此時c(COCl2)=_____mol·L-1(結(jié)果保留兩位小數(shù))。

Answer 1

【答案】6073 (“=”寫出“→”也可) 0.231mol/L或0.231 < 0.03

【解析】

I．（1）已知：①CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(1) =-890.3 kJ·mol-1，

②2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) =-566 kJ·mol-1，

由蓋斯定律可知，①×2-②可得天然氣不完全燃燒生成CO的熱化學(xué)方程式為：，由熱化學(xué)方程式可知，每生成標(biāo)況下224LCO(即10mol)，所放出的熱量約為：1214.6kJ×5=6073kJ，

故答案為：6073；

（2）氯仿中C元素化合價為+2價，雙氧水中O元素化合價為-1價，光氣中C元素化合價為+4價，根據(jù)化合價升降守恒以及原子守恒可知其化學(xué)方程式為：，

故答案為：(“=”寫出“→”也可)

II．（3）8min時，c(COCl2)=0.04mol/L，Δc(Cl2)= (0.11-0.096)mol/L=0.014mol/L，則平衡時c(CO)=(0.07+0.014)mol/L=0.084mol/L，平衡常數(shù)，

故答案為：0.231mol/L或0.231；

（4）第4min時，反應(yīng)物濃度逐漸減小，生成物濃度逐漸增加，說明平衡正向移動，該反應(yīng)正向為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡將向吸熱反應(yīng)方向移動，由此可知，T2<T8，

故答案為：<；

（5）由圖可知，10min瞬間Cl2濃度增大，CO濃度降低，故改變條件為移走CO，降低CO的濃度，平衡常數(shù)不變，與8min達(dá)平衡時的平衡常數(shù)相同，由圖可知，12min時，c(CO)=0.06mol/L，c(Cl2)=0.12mol/L，故：，解得c(COCl2)=0.03mol/L，

故答案為：0.03。