Question

【題目】自然界的礦物，巖石的成因和變化收到許多條件的影響。地殼內(nèi)每增加1km,壓強(qiáng)增大約25000-30000kPa。在地殼內(nèi)SiO2和HF存在一下平衡：SiO2(s) +4HF(g) SiF4(g)+ 2H2O(g) +148.9kJ。

（1）寫出H2O的電子式：___________,SiF4的結(jié)構(gòu)式：____________

（2）在地殼深處容易有___________氣體逸出，在地殼淺處容易有___________沉積。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=_______________。如果上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變大，該反應(yīng)_______（選填編號）。

a．一定向正反應(yīng)方向移動 b．在平衡移動時(shí)正反應(yīng)速率先增大后減小

c．一定向逆反應(yīng)方向移動 d．在平衡移動時(shí)逆反應(yīng)速率先減小后增大

（3）如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，______（選填編號）。

a．2v正(HF)=v逆(H2O) b．v正(H2O)=2v逆(SiF4)

c．SiO2的質(zhì)量保持不變 d．反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物

（4）若反應(yīng)的容器容積為2.0L，反應(yīng)時(shí)間8.0 min，容器內(nèi)氣體的密度增大了0.12 g/L，在這段時(shí)間內(nèi)HF的平均反應(yīng)速率為______。

Answer 1

【答案】 、 SiF4、H2O SiO2 a、d b、c 0.0010mol/（L min）

【解析】（1）本題考查化學(xué)用語，H2O為共價(jià)化合物，其電子式為，Si與四個(gè)F形成共價(jià)鍵，即結(jié)構(gòu)式為；（2）本題考查勒夏特列原理、化學(xué)平衡常數(shù)，根據(jù)信息，地殼內(nèi)每增加1km,壓強(qiáng)增大約25000-30000kPa，地殼中壓強(qiáng)增大，根據(jù)勒夏特列原理，增大壓強(qiáng)，此反應(yīng)的平衡向正反應(yīng)方向移動，即地殼中容易有氣體SiF4和H2O逸出，地殼淺處，壓強(qiáng)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，因此地殼淺處容易有SiO2沉積，根據(jù)平衡常數(shù)的定義，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ，a、根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義，K值變大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，故a正確；b、化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，K值變大，說明改變的因素是降低溫度，降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率降低，降低溫度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)速率又增大，故b錯誤；c、根據(jù)a選項(xiàng)分析，故c錯誤；d、根據(jù)b選項(xiàng)分析，故d正確；（3）考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，a、用不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率表示反應(yīng)達(dá)到平衡，要求反應(yīng)反應(yīng)一正一逆，且反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即v正(HF)=2v逆(H2O)，故a錯誤；b、根據(jù)a選項(xiàng)分析，v正(H2O)=2v逆(SiF4)，故b正確；c、根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義，SiO2的質(zhì)量保持不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故c正確；d、化學(xué)平衡是動態(tài)平衡，故d錯誤；（4）考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算，，根據(jù)反應(yīng)方程式，1molSiO2完全反應(yīng)，氣體質(zhì)量增加的是SiO2的量，即60g，容器內(nèi)氣體的密度增大0.12g·L－1，氣體質(zhì)量增加0.12×2g=0.24g，消耗HF的物質(zhì)的量為0.24×4/60mol=0.016mol，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式v(HF)=0.016/(2×8)mol/(L·min)=0.0010 mol/(L·min)。