Question

BCl₃是重要的化工原料，其沸點12℃．500℃時，向2L的密閉容器中按一定比例投入B₂O₃、C、Cl₂，模擬工業(yè)制取三氯化硼．
（1）配平模擬工業(yè)制取三氯化硼的反應(yīng)方程式：

 

B₂O₃（s）+

 

C（s）+

 

Cl₂（g）?

 

BCl₃（g）+

 

CO（g）
（2）若上述反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.3mol電子，則生成了

 

 mol的BCl₃．
（3）反應(yīng)至4min時達(dá)到平衡，則下列說法正確的是

 

．
A．3min時，CO的消耗速率大于氯氣的消耗速率
B．2min至4min時BCl₃的生成速率比0至2min時的快
C．反應(yīng)起始至平衡，氣體的密度不斷增大
D．達(dá)到平衡后，容器內(nèi)的壓強不再變化．
（4）達(dá)到平衡后，若向容器內(nèi)加入少量的B₂O₃，則氯氣的轉(zhuǎn)化率將

 

（填：增大、減小、不變）；若提高反應(yīng)體系的溫度，容器內(nèi)的氣體平均分子量減小，則該反應(yīng)為

 

（填：“吸”、“放”）熱反應(yīng)．
（5）若要提高單位時間內(nèi)BCl₃的產(chǎn)量，且保持平衡常數(shù)不變，下列做法正確的是

 

．
A． 增大反應(yīng)容器的體積
B．將混合氣體經(jīng)冰水浴冷卻后，再將氣體升溫至500℃循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)容器
C．加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎?br />D．升高反應(yīng)體系的溫度．
（6）反應(yīng)起始至3min時固體質(zhì)量減少了15.84克，則氯氣的平均反應(yīng)速率為

 

．

Answer 1

分析：（1）氧化還原反應(yīng)中，失電子總數(shù)=得電子總數(shù)=轉(zhuǎn)移電子總數(shù)，根據(jù)電子守恒配平方程式；
（2）根據(jù)方程式中轉(zhuǎn)移電子的量和方程式的系數(shù)之間的關(guān)系來回答；
（3）A．化學(xué)平衡的建立是從左向右建立的；
B．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)速率逐漸減慢；
C．反應(yīng)起始至平衡，根據(jù)氣體的密度ρ=

m

V

來判斷；
D．容器內(nèi)的壓強不再變化，證明達(dá)到了平衡．
（4）固體量的增減不會引起平衡的移動，根據(jù)溫度引起的平衡的移動來判斷反應(yīng)的吸放熱；
（5）若要提高單位時間內(nèi)BCl₃的產(chǎn)量，且保持平衡常數(shù)不變，即提高化學(xué)反應(yīng)速率，但是平衡不移動即可；
（6）根據(jù)氯氣的平均反應(yīng)速率v=

△c

△t

來計算．

解答：解：（1）反應(yīng)中C元素的化合價從0價升高到了+2價，共失去2mol電子，Cl的化合價從0價降到了-1價，6個Cl原子總共得到了電子6mol，所以C元素的前邊系數(shù)是2，氯氣前邊系數(shù)是3，氯化硼前邊系數(shù)是2，故答案為：1；3；3；2；3；
（2）根據(jù)（1）的分析，反應(yīng)轉(zhuǎn)移了6mol電子，則生成了2mol的BCl₃，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.3mol電子，則生成0.1mol的BCl₃，故答案為：0.1；
（3）A．化學(xué)平衡的建立是從左向右建立的，正反應(yīng)速率較大，所以3min時，CO的消耗速率小于氯氣的消耗速率，故A錯誤；
B．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)速率逐漸減慢，2min至4min時BCl₃的生成速率比0至2min時的慢，故B錯誤；
C．反應(yīng)起始至平衡，氣體的密度ρ=

m

V

，氣體質(zhì)量是逐漸增大的，V不變，所以密度逐漸增大，故C正確；
D．該反應(yīng)是一個前后氣體系數(shù)和不相等的反應(yīng)，容器內(nèi)的壓強不再變化，則證明達(dá)到了平衡，故D正確．
故選：CD；
（4）固體B₂O₃量的增減不會引起平衡的移動，所以若向容器內(nèi)加入少量的B₂O₃，則氯氣的轉(zhuǎn)化率將不變，若提高反應(yīng)體系的溫度，容器內(nèi)的氣體平均分子量M=

m

n

減小，則n增大，向著正方向進(jìn)行，所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故答案為：不變；吸；
（5）A． 增大反應(yīng)容器的體積，會使得反應(yīng)速率減慢，故A錯誤；
B．將混合氣體經(jīng)冰水浴冷卻后，K變化，且速率減慢，故B錯誤；
C．加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎�，可加快反�?yīng)速率但是平衡不移動，故C正確；
D．升高反應(yīng)體系的溫度，會引起平衡常數(shù)的變化，故D錯誤．
故選C．
（6）氯氣的平均反應(yīng)速率v=

△c

△t

=

15.84g×3 106g/mol

2L×3min

=0.075 mol/（L?min），故答案為：0.075 mol/（L?min）．

點評：本題目綜合考查學(xué)生氧還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移知識、化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的移動的影響因素、計算等知識，屬于綜合知識的考查，難度大．