Question

I .光气（COCl₂)在塑料、制革、制药等工业上有许多用途。制备光气的方法很多， 下列两种方法常用。

(1)方法一：工业上制备光气的原理：CO+Cl₂COCl₂，其中原料气CO可利用天然气在氧气中不完全燃烧生产，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

每生产224LCO (标准状况）所放出的热量约为________ kJ。

(2)方法二：实验室可用氯仿(CHCl₃)与双氧水反应制备光气，同时还有一种酸性溶液生成。写出实验室制备光气的化学方程式__________。

II.COCl₂ 的分解反应为：COCl₂(g)Cl₂(g)+CO(g) △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情况如下图所示(第l0min到14 min的COCl₂浓度变化曲线未画出）：

(3)先计算第8 min时CO的浓度，再计算平衡数K=________。

(4)比较第2 min反应温度与第8 min反应温度T₈的高低：T₂_____T₈(选填“ >”、“< ”或“=”)。

(5)若12 min时反应于温度T₈下重新达到平衡，则此时c(COCl₂)=_____mol·L^-1(结果保留两位小数)。

Answer

6073 (“=”写出“→”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，

由盖斯定律可知，①×2-②可得天然气不完全燃烧生成CO的热化学方程式为：，由热化学方程式可知，每生成标况下224LCO(即10mol)，所放出的热量约为：1214.6kJ×5=6073kJ，

故答案为：6073；

（2）氯仿中C元素化合价为+2价，双氧水中O元素化合价为-1价，光气中C元素化合价为+4价，根据化合价升降守恒以及原子守恒可知其化学方程式为：，

故答案为：(“=”写出“→”也可)

II．（3）8min时，c(COCl2)=0.04mol/L，Δc(Cl2)= (0.11-0.096)mol/L=0.014mol/L，则平衡时c(CO)=(0.07+0.014)mol/L=0.084mol/L，平衡常数，

故答案为：0.231mol/L或0.231；

（4）第4min时，反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增加，说明平衡正向移动，该反应正向为吸热反应，升高温度，平衡将向吸热反应方向移动，由此可知，T2