Question

光氣（COCl₂）在塑料等工業(yè)中有許多用途，COCl₂的分解反應(yīng)為：COCl₂（g）?Cl₂（g）+CO（g）△H=+108KJ?mol^-1．反應(yīng)體系達到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如圖（每次僅改變一個條件）：

①比較第2min 反應(yīng)溫度T（2）與第8min反應(yīng)溫度T（8）的高低：T（2）

 

T（8）
②比較產(chǎn)物CO在2～3min、5～6min和12～13min時平均反應(yīng)速率
[分別以v（2～3）、v（5～6）、v（12～13）表示]的大小

 

③比較第14min時，使平衡移動采取措施可以是

 

④比較第8min和第16min時，平衡常數(shù)K值（分別用K8，K16表示）大小關(guān)系是

 

⑤COCl₂在達平衡時的轉(zhuǎn)化率中最大的是第

 

min（范圍）
⑥計算出第4min之后再達平衡的混合氣體中，平均相對分子質(zhì)量最大數(shù)值是

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：①由第2min反應(yīng)溫度變?yōu)榈?min反應(yīng)溫度時，生成物濃度增大、反應(yīng)物濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動；
②根據(jù)化學反應(yīng)速率的定義，可知反應(yīng)在2～3 min和12～13 min處于平衡狀態(tài)，CO的平均反應(yīng)速率為0；
③在第14min時，氯氣的濃度由0.12mol/L變?yōu)?.08mol/L，一氧化碳的濃度由0.06mol/L變?yōu)?.04mol/L，均為原來的三分之二，成比例減小，可知此時改變的條件為減小壓強，據(jù)此答題；
④由圖可知，在第8分鐘時是減小一氧化碳的濃度，而在第14分鐘時是減小壓強，所以在第8分鐘到第16分鐘，體系溫度一直沒變，據(jù)此答題；
⑤由圖可知在第4分鐘時平衡正向移動，而在后面的第8分鐘和第16分鐘平衡都是正向移動，所以在16分鐘后COCl₂的轉(zhuǎn)化率最大，據(jù)此答題；
⑥根據(jù)平均相對分子質(zhì)量=

氣體總質(zhì)量

氣體總物質(zhì)的量

進行判斷，在第4min時平衡正向移動，氣體質(zhì)量守恒，而物質(zhì)的量變大，平均氣體分子質(zhì)量變小，在第10分鐘時是減小一氧化碳的物質(zhì)的量，所以混合氣體的平均分子質(zhì)量會變大，在第14分鐘時是減小壓強，平衡正向移動，氣體質(zhì)量守恒，物質(zhì)的量變大，平均氣體分子質(zhì)量變小，所以在第10分鐘后達平衡時氣體相對分子質(zhì)量最大，根據(jù)圖中有關(guān)數(shù)據(jù)可計算；

解答： 解：①由第2min反應(yīng)溫度變?yōu)榈?min反應(yīng)溫度時，生成物濃度增大、反應(yīng)物濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，所以T（2）＜T（8），故答案為：＜；
②根據(jù)化學反應(yīng)速率的定義，可知反應(yīng)在2～3 min和12～13 min處于平衡狀態(tài)，CO的平均反應(yīng)速率為0，在5～6min時，反應(yīng)向正反應(yīng)進行，故CO的平均反應(yīng)速率為：v（5～6）＞v（2～3）=v（12～13），故答案為：v（5～6）＞v（2～3）=v（12～13）；
③在第14min時，氯氣的濃度由0.12mol/L變?yōu)?.08mol/L，一氧化碳的濃度由0.06mol/L變?yōu)?.04mol/L，均為原來的三分之二，成比例減小，可知此時改變的條件為減小壓強，故答案為：減小壓強；
④由圖可知，在第8分鐘時是減小一氧化碳的濃度，而在第14分鐘時是減小壓強，所以在第8分鐘到第16分鐘，體系溫度一直沒變，
故答案為：K8=K16；
⑤由圖可知在第4分鐘時平衡正向移動，而在后面的第8分鐘和第16分鐘平衡都是正向移動，所以在16分鐘后COCl₂的轉(zhuǎn)化率最大，
故答案為：16分鐘以后；
⑥根據(jù)平均相對分子質(zhì)量=

氣體總質(zhì)量

氣體總物質(zhì)的量

進行判斷，在第4min時平衡正向移動，氣體質(zhì)量守恒，而物質(zhì)的量變大，平均氣體分子質(zhì)量變小，在第10分鐘時是減小一氧化碳的物質(zhì)的量，所以混合氣體的平均分子質(zhì)量會變大，在第14分鐘時是減小壓強，平衡正向移動，氣體質(zhì)量守恒，物質(zhì)的量變大，平均氣體分子質(zhì)量變小，所以在第10分鐘后達平衡時氣體相對分子質(zhì)量最大，根據(jù)圖中有關(guān)數(shù)據(jù)可知，14分鐘前達平衡時Cl₂的濃度為0.12mol/L，變化了0.01mol/L，所以此時COCl₂的濃度為0.04-0.01=0.03mol/L，一氧化碳的濃度為0.06mol/L，設(shè)體積為一升，則有相對平均分子質(zhì)量為

0.03×99+0.12×71+0.06×28

0.03+0.12+0.06

=62.7，
故答案為62.7；

點評：本題主要考查了平衡移動的影響因素，有一定的綜合性，解題的關(guān)鍵是正確理解圖中所示的線段的意義，中等難度．