Question

13．硼酸（H₃BO₃）在食品、醫(yī)藥領域應用廣泛．
（1）請完成B₂H₆氣體與水反應的化學方程式：B₂H₆+6H₂O=2H₃BO₃+6H₂．
（2）在其他條件相同時，反應：H₃BO₃+3CH₃OH?B（OCH₃）₃+3H₂O中，H₃BO₃的轉化率（α）在不同溫度下隨反應時間（t）的變化見圖，由此圖可得出：①溫度對該反應的反應速率和平衡移動的影響是：升高溫度，反應速率加快，平衡正向移動．
②該反應的△H＞0 （填“＜”、“=”或“＞”）．
（3）H₃BO₃溶液中存在如下反應：H₃BO₃（aq）+H₂O（l）?[B（OH）₄]^-（aq）+H⁺（aq）．
已知0.70mol•L^-1 H₃BO₃溶液中，上述反應于298K達到平衡時，c_平衡（H⁺）=2.0×10^-5mol•L^-1，c_平衡（H₃BO₃）≈c_起始（H₃BO₃），水的電離可忽略不計，求此溫度下該反應的平衡常數K．
（H₂O的平衡濃度不列入K的表達式中，計算結果保留兩位有效數字）．

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律可以判斷出反應物；
（2）溫度升高，化學反應速率加快，由圖象可以看出，溫度升高，H₃BO₃的轉化率增大，平衡向正反應方向移動，正反應應為吸熱反應．
（3）根據平衡常數的表達式可以計算出該溫度下的平衡常數．

解答 解：（1）根據質量守恒定律，反應前后的B、O原子個數在反應前后相等，由氫原子守恒則產物只能是H₂，
故答案為：6H₂；
（2）由圖象可知，溫度升高，H₃BO₃的轉化率增大，故升高溫度是平衡正向移動，正反應是吸熱反應，△H＞O，
故答案為：升高溫度，反應速率加快，平衡正向移動；＞；
（3）依題意：H₃BO₃（aq）+H₂O（l）?[B（OH）₄]^-（aq）+H⁺（aq）
起始濃度/mol•L^-1 0.70                  0               0
轉化濃度/mol•L^-1  2.0×10^-5            2.0×10^-5  2.0×10^-5
平衡濃度/mol•L^-1 0.70                2.0×10^-5 2.0×10^-5
根據平衡常數的表達式K═$\frac{[H{\;}^{+}]×[B（OH）{\;}_{4}]{\;}^{-}}{[H{\;}_{3}BO{\;}_{3}]}$═$\frac{（2×10{\;}^{-5}）{\;}^{2}}{0.7}$═5.7×10^-10，
故答案為：5.7×10^-10．

點評 本題考查平衡移動的圖象題，做題時注意曲線的變化趨勢，此為做題的關鍵，題目難度中等．