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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)氯气工业上来源于氯碱工业,氯碱工业的化学方程式为                           

(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO和H2,已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为-890.3 kJ/mol、-285.8kJ/mol和-283.0 kJ/mol,则该反应的热化学方程式为:_____                                      _____;

(3)COCl2的分解反应为COCl2(g)  Cl2(g) + CO(g)  △H = +108 kJ/mol。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下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线来示出):

①计算反应在第8 min时的平衡常数K = __________(保留小数点后两位数字)

②比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度(T8)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;

④比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以V(2—3)、 V(5—6)、 V(l2-13)表示]的大小____________;

⑤反应物COCl2在5-6 min和15-16 min时平均反应速率的大小为:V(5-6) > V(15-16),原因是__               _____________。

 

【答案】

(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;

(2)CH4(g)+CO2(g) =2CO(g)+2H2(g)   △H=+247.3kJ/mol

(3) ①0.23  ②<  ③0.031  ④V(5—6) > V(2—3)= V(l2-13)

⑤在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大。

【解析】

试题分析:(1)氯碱工业是电解饱和食盐水来制备氯气,氯碱工业的化学方程式为2NaCl+2H2O     2NaOH+H2↑+Cl2↑;(2)根据盖斯定律,可得CH4(g)+CO2(g) =2CO(g)+2H2(g)   △H=+247.3kJ/mol。(3)①由图可知,8min时COCl2的平衡浓度为0.04mol/L,Cl2的平衡浓度为0.11mol/L,CO的平衡浓度为0.085mol/L,故该温度下化学平衡常数k==0.234 mol•L1;②第8min时反应物的浓度比第2min时减小,生成物浓度增大,平衡向正反应方向移动.4min瞬间浓度不变,不可能为改变压强、浓度,应是改变温度,又因为正反应为吸热反应,所以T(2)<T(8),故答案为:<;③由图可知,10min瞬间Cl2浓度增大,CO的浓度降低,故改变条件为移走CO,降低CO的浓度,平衡常数不变,与8min到达平衡时的平衡常数相同,由图可知,12min时到达平衡时Cl2的平衡浓度为0.12mol/L,CO的平衡浓度为0.06mol/L,故:=0.234mol/L,解得c(COCl2)=0.031mol/L,故答案为:0.031;④在5~6 min和15~16 min时反应温度相同,在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大,但15~16 min时各组分的浓度都小,因此反应速率小,即v(5~6)>v(15~16),V(5—6) > V(2—3)= V(l2-13);⑤在相同温度时,该反应的反应物的浓度越高,反应速率越大。

考点:本题考查化学方程式、热化学方程式的书写和化学平衡图象的有关计算。

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

    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)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为  Mno2+4Hcl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;

    (2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制各CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为-890.3 kJ/mol、-285.8kJ/mol和-283.0 kJ/mol,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为__________;

    (3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为________________;

    (4)COCl2的分解反应为COCl2(g) === Cl2(g) + CO(g)  △H = +108 kJ/mol。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下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线来示出):

    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(T8)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;

    ④比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以(2—3)、(5—6)、(l2-13)表示]的大小____________;

    ⑤比较反应物COCl2在5-6 min和15-16 min时平均反应速率的大小:

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

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年辽宁省葫芦岛一高高二上学期第一次月考化学试卷(带解析) 题型:填空题

光气(COCl2)在塑料等工业中有许多用途,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状况如大图(每次仅改变一个条件):
①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)
②比较产物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min时平均反应速率
[分别以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示]的大小        
③比较第14min时,使平衡移动采取措施可以是                   
④比较第8 min和第16min时,平衡常数K值(分别用K8,K16表示)大小关系是   
⑤COCl2在达平衡时的转化率中最大的是第          min(范围)
⑥计算出第4min之后再达平衡的混合气体中,平均相对分子质量最大数值是      

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学三轮复习排查 专题6化学反应速率和化学平衡练习卷(解析版) 题型:填空题

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COCl2在活性炭催化下合成。

已知COCl2(g) Cl2(g)CO(g) ΔH=+108 kJ·mol1。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下图所示(10 min14 minCOCl2浓度变化曲线未示出)

(1)化学平衡常数表达式K________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)(“<”“>””)

(3)12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡则此时c(COCl2)________1012 minCO的平均反应速率为v(CO)________

(4)比较产物CO23min56min1213min时平均反应速率(平均反应速率分别以v(23)v(56)v(1213))的大小________________

 

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科目:高中化学 来源:2014届河南安阳一中高二月考(奥数班)化学试卷(解析版) 题型:填空题

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。

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状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未画出):

(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2~3 min、5~6 min和12~13 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5~6 min和15~16 min时平均反应速率的大小v(5~6)       v(12~13) (填“<”、“>”或“=”),原因是                                  

 

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