Question

5．TK時，向2.0L恒容器密閉容器中充入0.10molCOCl₂，反應COCl₂（g）?Cl₂（g）+CO（g），經(jīng)過一段時間后到達平衡．反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表：

t/s	0	2	4	6	8
n（Cl2）/mol	0	0.030	0.039	0.040	0.040

下列說法正確的是（　�。�

• A． 保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c（Cl₂）=0.022mol•L^-1，則反應的△H＜0
• B． 反應在前2s的平均速率v（CO）=0.015mol•L^-1•S^-1
• C． 保持其他條件不變，起始向容器中充入0.12molCOCl₂和0.060molCl₂、0.060 molCO，反應達到平衡前的速率：v_正＜v_逆
• D． 保持其他條件不變，起始向容器中充入0.10molCl₂和0.08molCO，達到平衡時，Cl₂的轉化小于60%

Answer 1

分析 A．由表中數(shù)據(jù)可知，平衡時n（Cl₂）=0.04mol，保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c（Cl₂）=0.022 mol/L，則n′（Cl₂）=0.044mol＞0.04mol，可知平衡正向移動，升高溫度平衡向吸熱反應方向移動；
B．由表中數(shù)據(jù)可知2s內(nèi)，△n（Cl₂）=0.03mol，根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算v（Cl₂）；
C．計算平衡時各組分物質的量濃度，根據(jù)K=$\frac{c（C{l}_{2}）×c（CO）}{c（COC{l}_{2}）}$計算平衡常數(shù)，再計算濃度商（Qc），若K＞Qc，反應向正反應方向進行，若K＜Qc，反應向逆反應方向進行，若K=Qc，處于平衡狀態(tài)；
D．原平衡等效為在原平衡的基礎上加入0.08mol CO，平衡逆向移動，平衡時氯氣的物質的量小于0.4mol，則參加反應的Cl₂的物質的量小于0.6mol．

解答 解：由表中數(shù)據(jù)可知，平衡時n（Cl₂）=0.04mol，保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c（Cl₂）=0.022 mol/L，則n′（Cl₂）=0.022 mol/L×2L=0.044mol＞0.04mol，可知平衡正向移動，升高溫度平衡向吸熱反應方向移動，正反應為吸熱反應，即△H＞O，故A錯誤；
B．由表中數(shù)據(jù)可知2s內(nèi)，△n（Cl₂）=0.03mol，則v（Cl₂）=$\frac{\frac{0.03mol}{2L}}{2s}$=0.0075mol/（L•s），故B錯誤；
C．6s處于平衡狀態(tài)，則：
             COCl₂（g）?Cl₂（g）+CO（g）
開始（mol/L）：0.05         0         0
變化（mol/L）：0.02        0.02    0.02
平衡（mol/L）：0.03         0.02      0.02
所以平衡常數(shù)K=$\frac{0.02*0.02}{0.03}$=0.013．
起始向容器中充入0.12molCOCl₂和0.06molCl₂、0.06 molCO，起始時COCl₂的濃度為0.06mol/L、Cl₂的濃度為0.03mol/L、CO的濃度為0.03mol/L，濃度商Qc=$\frac{0.03×0.03}{0.06}$=0.015＞K=0.013，說明平衡向逆反應方向移動，反應達平衡前v（正）＜v（逆），故C錯誤；
D．原平衡等效為在原平衡的基礎上加入0.08mol CO，平衡逆向移動，平衡時氯氣的物質的量小于0.4mol，則參加反應的Cl₂的物質的量小于0.6mol，則達到平衡時Cl₂的轉化小于60%，故D正確．
故選D．

點評 本題考查化學平衡計算、平衡常數(shù)應用、平衡移動、等效平衡等，難度中等，注意D中使用等效平衡思想分析，使問題簡單化，也可以根據(jù)平衡常數(shù)計算，但比較麻煩．