Question

【題目】CO的應用和治理問題屬于當今社會的熱點問題．
（1）汽車尾氣中CO的治理，常用四氧化三鈷（Co3O4）納米棒的作催化劑，低溫下與O2反應生成CO2 ． 下列說法中正確的是（不定項選擇）
A.該反應是分解反應
B.反應前后Co3O4化學性質不改變
C.反應前后碳元素的化合價不變
D.該反應的△H＜0
（2）光氣（COCl2）是一種重要的化工原料，用于農藥、醫藥、聚酯類材料的生產，工業上通過Cl2（g）+CO（g）COCl2（g）制備．左圖為此反應的反應速率隨溫度變化的曲線，右圖為某次模擬實驗研究過程中容器內各物質的濃度隨時間變化的曲線．回答下列問題：
①0～6min內，反應的平均速率v（Cl2）=；
②若保持溫度不變，在第8min加入體系中的三種物質各1mol，則平衡移動（填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”）；
③若將初始投料濃度變為c（Cl2）=0.8mol/L、c（CO）=0.6mol/L、c（COCl2）=mol/L，保持反應溫度不變，則最終達到化學平衡時，Cl2的體積分數與上述第6min時Cl2的體積分數相同；
④該反應的平衡常數的表達式為K= ， 隨溫度升高，該反應平衡常數變化的趨勢為（填“增大”、“減小”或“不變”），原因為⑤比較第8min反應溫度T（8）與第15min反應溫度T（15）的高低：T（8）T（15）（填“＜”、“＞”或“=”）．

Answer 1

【答案】
（1）BD
（2）0.15 mol?L﹣1?min ﹣1；向正反應方向；0.4；；減小；正反應為放熱反應，隨溫度升高平衡向逆反應方向移動，平衡常數減�。唬�
【解析】解：（1）A．反應方程式為2CO+O2 2CO2 ， 兩種物質生成一種物質，為化合反應，故A正確；B．在反應中，四氧化三鈷起到催化劑的作用，反應前后質量和性質都沒有發生改變，故B正確；C．屬于氧化還原反應，反應中C元素的化合價發生變化，由+2價升高到+4價，故C錯誤；D．本質是CO燃燒生成二氧化碳，屬于放熱反應，故D正確．故選：BD；（2）①由圖可知，6min時Cl2的平衡濃度為0.3mol/L，濃度變化為1.2mol/L﹣0.3mol/L=0.9mol/L，則v（Cl2）= =0.15 molL﹣1min ﹣1 ， 所以答案是：0.15 molL﹣1min ﹣1；②8min時，平衡時c（Cl2）=0.3mol/L、c（CO）=0.1mol/L、c（COCl2）=0.9mol/L，則原平衡時n（Cl2）：n（CO）：n（COCl2）=3：1：9，現在第8 min 加入體系中的三種物質各1 mol，則反應物的濃度增大程度大些，平衡正向移動，所以答案是：向正反應方向；③最終達到化學平衡時，Cl2的體積分數與上述第6min時Cl2的體積分數相同，即與開始平衡為等效平衡，完全轉化到左邊滿足Cl2濃度為1.2mol/L、CO濃度為1.0mol/L，則：0.8mol/L+c（COCl2）=1.2mol/L，c（CO）=0.6mol/L+c（COCl2）=1.0mol/L，故c（COCl2）=0.4mol/L， 所以答案是：0.4； ④平衡常數K= ；由圖1可知，升溫平衡向逆反應方向移動，正反應為放熱反應，所以溫度高，平衡常數減小，所以答案是： ；減��；正反應為放熱反應，隨溫度升高平衡向逆反應方向移動，平衡常數減�。虎莞鶕�圖象，第8min反應處于平衡狀態，在第10分鐘時是改變溫度使平衡向逆反應方向移動，由④升溫平衡向逆反應方向移動，可知正反應為放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，故T（8）＜T（15），所以答案是：＜．
【考點精析】關于本題考查的化學平衡狀態本質及特征和化學平衡的計算，需要了解化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%才能得出正確答案．