Question

CO是火力发电厂释放出的主要尾气，为减少对环境污染，发电厂试图采用CO与Cl₂在催化剂的作用下合成光气(COCl₂)。某温度下，向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl₂，在催化剂的作用下发生反应：

CO(g) +Cl₂(g) COCl₂(g)   ΔH = a kJ/mol

反应过程中测定的部分数据如下表:

t/min	n (CO)/mol	n (Cl2)/mol
0	1.20	0.60
1	0．90
2	0.80
4		0.20

（1）反应0~2min末的平均速率v(COCl₂)=______________mol/(L∙min)。

（2）在2min~4min间，v(Cl₂)_{正______}_____{____}v(Cl₂)_逆 (填“>”、“=”或“<”)，该温度下K =_________。

（3）在表格中画出0~4min末n(COCl₂)随时间的变化示意图

（4）已知X、L可分别代表温度或压强，下图表示L一定时，CO的转化率随X的变化关系。

X代表的物理量是___________；a_______0 (填“>”，“=”，“<”)，依据是___________。

Answer

（1）0.1 （2分）

（2） = ； 5 （各2分，共4分）

（2分）

（3）

（4）温度 , <，因为X增大时，CO的平衡转化率降低，平衡逆向移动（各2分，共6分）

【解析】

试题分析：（1）由题意知，CO(g) +Cl2(g) COCl2(g)

初始物质的量（mol）1.2 0.6 0

2min内变化量（mol）0.4 0.4 0.4

2min时物质的量（mol）0.8 0.2 0.4

2min内COCl2的浓度变化量为0.4/2=0.2 mol/L，

所以0~2min的平均速率v(COCl2)=△c/△t=0.2/2=0.1mol/(L∙min)

（2）由上述分析可知，反应在2分钟到4分钟内，氯气的量一直没变，说明在2分钟时已达化学平衡状态，所以在2min~4min间，v(Cl2)正=v(Cl2)逆，平衡时，CO的浓度是0.4 mol/L，Cl2的浓度是0.1 mol/L，COCl2的浓度是0.2 mol/L，该温度下K =0.2/（0.4×0.1）=5。

（3）由题意知，1min末n(COCl2)=0.3 mol，2min末n(COCl2)=0.4 mol，4min末n(COCl2)=0.4 mol，

（4）X代表的物理量若是压强，加压，平衡正向移动，CO的转化率应该升高，与题意不符，则X代表的物理量是温度，温度升高，CO的转化率降低，说明升温，逆向移动，则正反应是放热反应，a<0。

考点：化学反应速率，平衡移动的影响因素