Question

【題目】向1L恒容密閉容器中充入2mol SiHCl3，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323 K和343 K時(shí)發(fā)生反應(yīng)2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH，SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。

(1)上述反應(yīng)每生成1g SiH2Cl2(g)吸收1.1kJ熱量，則ΔH=______________。

(2)323K時(shí)，反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率α=______________。

(3)343K時(shí)，前200min內(nèi)，SiCl4(g)的平均反應(yīng)速率為______________。

(4)比較a、b兩處反應(yīng)速率大小_______（填“＞”“＜”或“＝”）。

(5)在343K條件下，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，并且要增大平衡時(shí)SiH2Cl2(g)的濃度，可采取的措施是______________________。

Answer 1

【答案】+111.1kJ/mol 21％ 0.0011mol/(L·min) > 增大壓強(qiáng)

【解析】

(1)根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)的能量變化與物質(zhì)的變化成正比，計(jì)算產(chǎn)生1mol SiH2Cl2吸收的能量，就可得到反應(yīng)熱；

(2)根據(jù)該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，利用溫度對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響，結(jié)合圖像分析判斷。

(3)在343K時(shí)，先計(jì)算前200min內(nèi)SiHCl3的反應(yīng)速率，然后根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系，計(jì)算SiCl4(g)的平均反應(yīng)速率；

(4)根據(jù)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響分析比較；

(5)根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)分析。

(1)生成1g SiH2Cl2(g)反應(yīng)吸收1.1kJ熱量，則反應(yīng)產(chǎn)生1mol SiH2Cl2吸收熱量為Q=101×1.1kJ=111.1kJ，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH =+111.1kJ/mol，反應(yīng)熱為+111.1kJ/mol ；

(2)由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱的正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，所以曲線b是323K時(shí)的反應(yīng)曲線，由圖像可知此時(shí)反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率為21％；

(3)根據(jù)圖像可知：在343K時(shí)，前200min內(nèi)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率是22%，在反應(yīng)開始時(shí)加入2mol SiHCl3，容器的容積是1L，則反應(yīng)速率υ(SiHCl3)==0.0022mol/(L·min)，根據(jù)方程式可知υ(SiCl4)：υ(SiHCl3)=1：2，所以υ(SiCl4)= 0.0011mol/(L·min)；

(4)a、b兩點(diǎn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相同，物質(zhì)的濃度相等，由于溫度a>b，溫度越高，反應(yīng)速率越快，所以a、b兩處反應(yīng)速率大小：>；

(5)在343K條件下，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，反應(yīng)速率就要加快，同時(shí)要增大平衡時(shí)SiH2Cl2(g)的濃度，可采取的措施是只能是增大壓強(qiáng)。