Question

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。

（1）COCl₂的分解反应为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图所示(第10 min到14 min的COCl₂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(COCl₂)=           mol·L^-1;

④比较产物CO在2 min～3 min、5 min～6 min和12 min～13 min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)表示]的大小           ;

⑤比较反应物COCl₂在5 min～6 min和15 min～16 min时平均反应速率的大小:v(5～6)       v(15～16)(填“<”、“>”或“=”),原因是                         。

（2）常温下，如果取0.1mol·L^-1HA溶液与0.1mol·L^-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计)，测得混合液的pH=8。

①混合液中由水电离出的OH^-浓度与0.1mol·L^-1NaOH溶液中由水电离出的OH^-浓度之比为       ；

②已知NH₄A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断 (NH₄)₂CO₃溶液的pH    7(填“<”、“>”或“=”)；相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为(填序号)                  。

a、NH₄HCO₃         b、NH₄A        c、(NH₄)₂CO₃        d、NH₄Cl

Answer

（1）①0.234 ②< ③0.031 ④v(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

（2）①107 ② > c > a > b > d

【解析】

试题分析：（1）根据图像可知，反应在第8 min 时光气、CO和氯气的平衡浓度分别是（mol/L）0.04、0.085、0.11，所以此时平衡常数K＝。（2）反应在第2 min 时光气、CO和氯气的平衡浓度分别是（mol/L）0.055、0.07、0.095，所以此时平衡常数K＝＜0.234。K值很明显小于T（8）时的K值，由于正反应是吸热反应，所以T（2）小于T（8），即升高温度平衡向正反应方向进行，平衡常数增大。（3）由于题目说了是不同条件下的平衡状态，那么后面温度就不会改变，所以K值不变。此时CO和氯气的浓度分别是0.06mol/L和0.12mol/L，所以c(COCl2)＝＝0.031molL。（4）因为5-6分钟，CO浓度在改变所以平均反应速率大于其它的，因为处于平衡状态，根据V的计算公式，2-3、12-13的平均反应速率为0，即v(5－6)>v(2－3)=v(12－13)。（5）因为随着反应的进行，反应物的浓度是逐渐降低的。由于在相同温度时，反应的反应物浓度越高，反应速率越大，所以5-6分钟时浓度改变大于12-13时浓度的改变。

考点：考查化学平衡状态的建立和移动