Question

（2013?河?xùn)|區(qū)一模）工業(yè)上高純硅可以通過(guò)下列反應(yīng)制取：
SiCl₄（g）+2H₂（g）

高溫

Si（s）+4HCl（g）-236kJ
完成下列填空：
（1）在一定溫度下進(jìn)行上述反應(yīng)，若反應(yīng)容器的容積為2L，H₂的平均反應(yīng)速率為

此空刪除

0.1mol/（L?min），3min后達(dá)到平衡，此時(shí)獲得固體的質(zhì)量

8.4

 g．
（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

c4(HCl)

c(SiCl4)?c2(H2)

．可以通過(guò)

升溫

使K增大．
（3）一定條件下，在密閉恒容容器中，能表示上述反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

ac

．
a．2v_逆（SiCl₄）=v_正（H₂）            b．?dāng)嚅_(kāi)4mol Si-Cl鍵的同時(shí)，生成4mol H-Cl鍵
c．混合氣體密度保持不變              d．c（SiCl₄）：c（H₂）：c（HCl）=1：2：4
（4）若反應(yīng)過(guò)程如右圖所示，縱坐標(biāo)表示氫氣、氯化氫的物質(zhì)的量（mol），橫坐標(biāo)表示時(shí)間（min），若整個(gè)反應(yīng)過(guò)程沒(méi)有加入或提取各物質(zhì)，則第1.5分鐘改變的條件是

減壓

，第3分鐘改變的條件是

升溫

，各平衡態(tài)中氫氣轉(zhuǎn)化率最小的時(shí)間段是

1-1.5min

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算氫氣物質(zhì)的量，結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算得到；
（2）依據(jù)平衡常數(shù)概念列式得到，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)升溫平衡正向進(jìn)行；
（3）化學(xué)平衡標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各成分濃度保持不變；
（4）分析圖象物質(zhì)變化曲線結(jié)合平衡影響因素和平衡移動(dòng)原理判斷平衡改變的條件；

解答：解：（1）3min氫氣反應(yīng)的物質(zhì)的量=0.1mol/L?min×3min×2L=0.6mol；依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算
SiCl₄（g）+2H₂（g）=Si（s）+4HCl（g）             
          2         28             
          0.6mol    8.4g
故答案為：8.4；
（2）SiCl₄（g）+2H₂（g）

高溫

Si（s）+4HCl（g）-236kJ
依據(jù)化學(xué)方程式和平衡常數(shù)的概念計(jì)算得到平衡常數(shù)K=

c4(HCl)

c(SiCl4)?c2(H2)

；反應(yīng)是吸熱反應(yīng)升溫反應(yīng)正向進(jìn)行，平衡常數(shù)增大；
故答案：K=

c4(HCl)

c(SiCl4)?c2(H2)

，升溫；
（3）在密閉恒容容器中，SiCl₄（g）+2H₂（g）=Si（s）+4HCl（g）
a．依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比，2v_正（SiCl₄）=v_正（H₂）所以 2v_逆（SiCl₄）=v_正（H₂）說(shuō)明四氯化硅正逆反應(yīng)速率相同，證明反應(yīng)達(dá)到平衡，故a正確；
b．?dāng)嚅_(kāi)4mol Si-Cl鍵的同時(shí)，生成4mol H-Cl鍵，表示的是反應(yīng)正向進(jìn)行，故b錯(cuò)誤；
c．正向進(jìn)行氣體質(zhì)量減小，氣體體積不變，混合氣體密度保持不變證明反應(yīng)達(dá)到平衡，故c正確；
d．c（SiCl₄）：c（H₂）：c（HCl）=1：2：4，反應(yīng)過(guò)程中符合化學(xué)方程式的系數(shù)之比，故d錯(cuò)誤；
故答案為：ac；
（4）分析圖象可知第1.5分鐘，氫氣減小，氯化氫增大，改變的條件是減少壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行，第3分鐘曲線變化斜率大，反應(yīng)速率大，反應(yīng)正向進(jìn)行，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，改變的條件是升溫；氫氣轉(zhuǎn)化率最小的是1-1.5min；
故答案為：減壓，升溫，1-1.5min；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)方程式計(jì)算應(yīng)用，化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算，平衡標(biāo)志的判斷方法，圖象分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．