Question

    光氣(COCl₂)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與Cl₂在活性炭催化下合成。

    (1)實(shí)驗(yàn)室中常用來制備氯氣的化學(xué)方程式為  Mno₂+4Hcl(濃) MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；

    (2)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH₄)與CO₂進(jìn)行高溫重整制各CO，已知CH₄、H₂和CO的燃燒熱(△H)分別為－890.3 kJ/mol、－285.8kJ/mol和－283.0 kJ/mol，則生成1 m³(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO所需熱量為__________；

    (3)實(shí)驗(yàn)室中可用氯仿(CHCl₃)與雙氧水直接反應(yīng)制備光氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________；

    (4)COCl₂的分解反應(yīng)為COCl₂(g) ₌₌₌ Cl₂(g) + CO(g)  △H = +108 kJ/mol。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狀況如下圖所示(第10 min到14 min的COCl₂濃度變化曲線來示出)：

    ①計(jì)算反應(yīng)在第8 min時(shí)的平衡常數(shù)K = __________

    ②比較第2 min反應(yīng)溫度T(2)與第8 min反應(yīng)溫度(T8)的高低：T(2)____T(8)(填“<”、“>”或“=”)；

    ③若12 min時(shí)反應(yīng)于溫度T(8)下重新達(dá)到平衡，則此時(shí)c(COCl₂) = ______mol/L；

    ④比較產(chǎn)物CO在2～3 min、5～6 min和12～13 min時(shí)平均反應(yīng)速率[平均反應(yīng)速率分別以(2—3)、(5—6)、(l2－13)表示]的大小____________；

    ⑤比較反應(yīng)物COCl₂在5－6 min和15－16 min時(shí)平均反應(yīng)速率的大�。�

    (5－6) >(15－16)(填“<”、“>”或“=”)，原因是_______________。

Answer 1

答案：

解析：此題中擋題，拿滿分較難（不過第四問中的①③的答案確實(shí)有待商榷，為什么都要保留到小數(shù)點(diǎn)后三位，從題目中能看出來嗎？）體現(xiàn)在計(jì)算麻煩上，第二問其實(shí)出題人完全直接說甲烷的燃燒熱為890.3kJ/mol,…這樣很多同學(xué)在計(jì)算反應(yīng)熱的時(shí)候更容易錯(cuò)。因?yàn)榉磻?yīng)為CH₄+CO₂=2CO+2H₂ △H=反應(yīng)物的燃燒熱-產(chǎn)物的燃燒熱=247.3 KJ/mol，也就是生成2mol CO，需要吸熱247.3 KJ，那么要得到1立方米的CO,放熱為(1000/22.4)×247.3/2=5.52×10³ KJ.第三問要根據(jù)電負(fù)性分析碳元素化合價(jià)的變化，CHCl₃碳為+2價(jià)，COCl₂中碳為+4價(jià)，即可寫出方程式。第四問，①根據(jù)K計(jì)算公式即可求出，但是答案為什么只保留三位小數(shù)值得商榷，②同時(shí)計(jì)算T2時(shí)的K值很明顯小于T8時(shí)的K值，說明是升高溫度平衡正向移動(dòng)的原因。③題目說了是不同條件下的平衡狀態(tài)，那么后面溫度就不會(huì)改變。根據(jù)K值可計(jì)算C(COCl₂).④因?yàn)?-6分鐘，CO濃度在改變所以平均反應(yīng)速率大于其它的，因?yàn)樘幱谄胶鉅顟B(tài)，根據(jù)V的計(jì)算公式，2-3、12-13的平均反應(yīng)速率為0。⑤因?yàn)?-6分鐘時(shí)濃度改變大于12-13。