Question

自然界的礦物、巖石的成因和變化受到許多條件的影響．地殼內(nèi)每加深1km，壓強(qiáng)增大約25000～30000kPa．在地殼內(nèi)SiO₂和HF存在以下平衡：SiO₂（s）+4HF（g）

SiF₄（g）+2H₂O（g）+148.9kJ
根據(jù)題意完成下列填空：
（1）在地殼深處容易有______氣體逸出，在地殼淺處容易有______沉積．
（2）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(hào)）．
a．一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)    b．在平衡移動(dòng)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(dòng)    d．在平衡移動(dòng)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(hào)）．
a．2v_正（HF）=v_逆（H₂O）        b．v（H₂O）=2v（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8.0min，容器內(nèi)氣體的密度增大了0.12g/L，在這段時(shí)間內(nèi)HF的平均反應(yīng)速率為______．

Answer 1

（1）SiO₂（s）+4HF（g）



SiF₄（g）+2H₂O（g）+148.9kJ該反應(yīng)為正反應(yīng)體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向右移動(dòng)，有SiF₄（g）逸出，H₂O（g）凝結(jié)為水，減小壓強(qiáng)有SiO₂（s）沉淀析出；故在地殼深處容易有SiF₄、H₂O 氣體逸出，在地殼淺處容易有 SiO₂沉積．
（2）化學(xué)平衡常數(shù)只隨溫度的變化而變化，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)K值變大說明溫度降低平衡右移，溫度降低反應(yīng)速率減小，平衡右移逆反應(yīng)速率增大，故a、d正確；
（3）建立平衡的標(biāo)志有兩個(gè)：正反應(yīng)速率═逆反應(yīng)速率、各物質(zhì)的濃度保持不變；v_正（HF）=2v_逆（H₂O）、
v（H₂O）=2v（SiF₄）、SiO₂的質(zhì)量保持不變均達(dá)到平衡；故b、c正確；
（4）由容積為2.0L，反應(yīng)時(shí)間8.0min，容器內(nèi)氣體的密度增大了0.12g/L，
則增加的質(zhì)量為2.0L×0.12g/L=0.24g，由反應(yīng)及元素守恒可知，每4molHF反應(yīng)氣體質(zhì)量增加28+16×2=60g，
設(shè)參加反應(yīng)的HF的物質(zhì)量為x，
SiO₂（s）+4HF（g）



SiF₄（g）+2H₂O（g）△m
               4mol              1mol      2mol     60g
               x                                    0.24g

4mol

x

=

60g

0.24g

，解得x=0.016mol，
v（HF）=

△C

△t

=

0.016mol

2L?8.0min

=0.0010mol/（L?min）
故答案為：（1）SiF₄、H₂O；SiO₂；（2）a、d；（3）b、c；（4）0.0010mol/（L?min）．