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________________________________________________________________________
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(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,已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1,则生成1m3(标准状况)CO所需热量为 5.52×103kJ 。
(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________________________________________________________________________
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(4)COCl2的分解反应为COCl2(g)===Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108kJ·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10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出):
①计算反应在第8min时的平衡常数K= 0.234mol·L-1 ;
②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低:T(2) < T(8)(填“<”、“>”或“=”);
③若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)= 0.031 mol·L-1;
④比较产物CO在2~3min、5~6min和12~13min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 v(2~3)>v(5~6)=v(12~13) ;
⑤比较反应物COCl2在5~6min和15~16min时平均反应速率的大小v(5~6) > v(12~13)(填“<”、“>”或“=”),原因是 在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大 。