Question

自然界的礦物、巖石的成因和變化受到許多條件的影響．地殼內(nèi)每加深1km壓強增大約25000～30000kPa．在地殼內(nèi)SiO₂和HF存在以下平衡：SiO₂（s）+4HF（g）═SiF₄（g）+2H₂O（g）△H=-148.9kJ/mol
根據(jù)題意完成下列填空：
（1）在地殼深處容易有

 

氣體逸出，在地殼淺處容易有

 

沉積
（2）上述反應的平衡常數(shù)表達式K=

 

．
（3）如果上述反應在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當反應達到平衡時，

 

（選填編號）．
a．2v_正（HF）=v_逆（H₂O）b．v（H₂O）=2v（SiF₄）c．SiO₂的質(zhì)量保持不變 d．反應物不再轉(zhuǎn)化為生成物
（4）為使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是

 

．
a．及時分離出SiF₄氣體  b．適當升高溫度c．增大HF的濃度  d．選擇高效催化劑
（5）若反應的容器容積為2.0L，反應時間2.0min，容器內(nèi)氣體SiF₄的物質(zhì)的量增大了0.16mol，在這段時間內(nèi)HF的平均反應速率為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)反應SiO₂（s）+4HF（g）?Si₄（g）+2H₂O（g）進行分析；
（2）根據(jù)平衡常數(shù)表達式的意義書寫；
（3）根據(jù)達到平衡狀態(tài)，各組分濃度不變，正逆反應速率相等進行判斷；
（4）根據(jù)外界條件對反應速率的影響和平衡移動的原理分析解題；
（5）根據(jù)反應速率之比等于對應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比解題．

解答： 解：（1）SiO₂（s）+4HF（g）?SiF₄（g）+2H₂O（g）+148.9kJ該反應為正反應體積減小的反應，增大壓強，平衡向右移動，有SiF₄（g）逸出，H₂O（g）凝結(jié)為水，減小壓強有SiO₂（s）沉淀析出；故在地殼深處容易有SiF₄、H₂O 氣體逸出，在地殼淺處容易有 SiO₂沉積，
故答案為：SiF₄、H₂O；SiO₂；
（2）固體物質(zhì)不代入表達式，所以K=

c(SiF4)×c2(H2O)

c4(HF)

，故答案為：K=

c(SiF4)×c2(H2O)

c4(HF)

；
（3）建立平衡的標志有兩個：正反應速率═逆反應速率、各物質(zhì)的濃度保持不變；v_正（HF）=2v_逆（H₂O）、v（H₂O）=2v（SiF₄）、混合氣體的密度保持不變均達到平衡，所以b、c正確；
故選bc；
（4）正反應是放熱反應和氣體積減少的反應，
a．及時分離出SiF₄氣體，反應速率減小，平衡正向移動，故不選；
b．適當升高溫度，反應速率加快，平衡逆向移動，故不選；
c．增大HF的濃度，反應速率加快，平衡正向移動，故選；
d．選擇高效催化劑，反應速率加快，但平衡不移動，故不選；
故選：c；∞
（5）v（SiF₄）=

0.16mol 2.0L

2.0min

=0.04mol/（L?min），所以v（HF）=4v（SiF₄）=4×0.04mol/（L?min）=0.160mol/（L?min），故答案為：0.160mol/（L?min）．

點評：化學反應速率和化學平衡是化學基本理論的核心知識，是年年必考的內(nèi)容，特別是有關(guān)化學反應速率和化學平衡的計算及影響因素、化學平衡常數(shù)的表達式及其計算是高考的重點．