Question

在容積為2.0L的密閉容器中，物質D在T℃時發(fā)生反應，某反應物和生成物的物質的量隨時間t的變化關系如圖．
（1）根據(jù)如圖寫出該反應的化學方程式

 

．
（2）第5分鐘時，升高溫度，A、B、D的物質的量變化如圖，則該反應的正反應是

 

（填“放熱”或“吸熱”）反應． 若在第7分鐘時增加D的物質的量，A的物質的量變化正確的是

 

（用如圖中a～c的編號回答）
（3）如果上述反應在體積不變的容器中發(fā)生，反應達到平衡的標志是

 

（填編號）．
a.2v_正（A）=v_逆（B）b．混合氣體的平均相對分子質量不再變化c．D的質量駁斥不變d．反應物不再轉化為生成物
（4）在地殼內SiO₂和HF存在以下平衡：SiO₂（s）+4HF（g═SiF₄（g）+2H₂O（g）；若反應的容器容積為2.0L，反應時間8.0min，容器內氣體的密度增大了0.12g/L，在這段時間內HF的平均反應速率為

 

．
（5）．某同學在學習了“化學反應速率和化學平衡”專題后，發(fā)表如下觀點，你認為錯誤的是

 

．
a．化學反應速率理論是研究怎樣在一定時間內快出產(chǎn)品
b．化學反應速率理論是研究怎樣提高原料轉化率
c．化學平衡理論是研究怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品
d．正確利用化學反應速率和化學平衡理論都可以提高化工生產(chǎn)的綜合效益．

Answer 1

考點：化學平衡建立的過程,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（1）根據(jù)各物質的增減判斷反應物、生成物，根據(jù)同一反應、同一時間段內，各物質的濃度變化量之比等于其計量數(shù)之比判斷；化學平衡常數(shù)等于平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值；
（2）根據(jù)溫度升高，D的物質的量減少，A、B的物質的量增大，平衡正向移動，而溫度升高，平衡向吸熱的方向移動；根據(jù)平衡常數(shù)只有與溫度有關；溫度升高化學反應速率加快；增加固體的物質的量，濃度不變，平衡不移動；
（3）化學平衡的標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變，據(jù)此分析選項判斷正誤；
（4）由容積為2.0L，反應時間8.0min，容器內氣體的密度增大了0.12g/L，則增加的質量為2.0L×0.12g/L=0.24g，由反應及元素守恒可知，每4molHF反應氣體質量增加28+16×2=60g，依據(jù)化學方程式的差量計算得到氟化氫物質的量計算濃度；
（5）化學反應速率是表示物質反應快慢的物理量，在一定條件下反應達到化學平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，化學平衡為動態(tài)平衡，當外界條件發(fā)生改變時，平衡發(fā)生移動，可通過改變外界條件是平衡發(fā)生移動，提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益．

解答： 解：（1）根據(jù)圖象知，隨著反應的進行，D的物質的量減少，A、B的物質的量增加，所以D是反應物，A、B是生成物；同一反應、同一時間段內，各物質的濃度變化量之比等于其計量數(shù)之比，0-3min時，△D=0.4mol，
△A=0.4mol，△B=0.2mol，△D：△A：△B=0.4mol：0.4mol：0.2mol=4：4：2，方程式為：2D（s）?2A（g）+B（g），
故答案為：2D（s）?2A（g）+B（g）；
（2）溫度升高，D的物質的量減少，A、B的物質的量增大，平衡正向移動，而溫度升高，平衡向吸熱的方向移動，說明正反應為吸熱反應，
平衡常數(shù)只有與溫度有關，溫度升高，平衡正向移動，平衡常數(shù)增大；溫度升高化學反應B的反應速率加快；D為固體，增加D的物質的量，濃度不變，平衡不移動，故選b，
故答案為：吸熱；b；
（3）對于反應，2D（s）?2A（g）+B（g）；
a．v_正（A）=2v_逆（B）時，說明B的正逆反應速率相同，反應達到平衡狀態(tài)，2v_正（A）=v_逆（B）不能說明正逆反應速率相同，故a錯誤；
b．反應物是固體，生成物混合氣體的平均相對分子質量始終不變化，并不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故b錯誤；
c．D的質量不變，說明反應達到平衡狀態(tài)，故c正確；
d．反應物是固體不再轉化為生成物不能說明平衡狀態(tài)，故d錯誤；
故選c．
（4）由容積為2.0L，反應時間8.0min，容器內氣體的密度增大了0.12g/L，
則增加的質量為2.0L×0.12g/L=0.24g，由反應及元素守恒可知，每4molHF反應氣體質量增加28+16×2=60g，
設參加反應的HF的物質量為x，
    SiO₂（s）+4HF（g）?SiF₄（g）+2H₂O（g）△m
              4mol     1mol      2mol     60g
               x                         0.24g
解得x=0.016mol，
v（HF）=

△c

△t

=

0.016mol 2L

8.0min

=0.0010mol/（L?min）
故答案為：0.0010mol/（L?min）；
（5）a．根據(jù)影響化學反應速率的因素，可指導怎樣在一定時間內快出產(chǎn)品，故a正確；
b．化學反應速率是表示物質反應的快慢，不能改變原料的轉化率，故b錯誤；
c．結合影響化學平衡的因素，采用合適的外界條件，是平衡向正反應方向移動，可提高產(chǎn)率，故c正確；
d．在一定的反應速率的前提下，盡可能使平衡向正反應方向移動，可提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益，故d正確．
故選b．：

點評：本題考查了根據(jù)圖象寫方程式、化學平衡、平衡常數(shù)的影響因素、化學反應速率和化學平衡移動的問題，掌握基礎是關鍵，題目難度中等，題目難度不大，學習中注重相關基礎知識的把握．