题目内容
【题目】自然界的矿物，岩石的成因和变化收到许多条件的影响。地壳内每增加1km,压强增大约25000-30000kPa。在地壳内SiO2和HF存在一下平衡：SiO2(s) +4HF(g)
SiF4(g)+ 2H2O(g) △H=—148.9kJ/mol。
(1)写出H2O的电子式：___________,SiF4的结构式：____________
(2)在地壳深处容易有___________气体逸出，在地壳浅处容易有___________沉积。该反应的平衡常数表达式为：K=_______________。如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应_______(选填编号)。
a．一定向正反应方向移动 b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c．一定向逆反应方向移动 d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(3)若反应的容器容积为2.0L，反应时间8.0 min，容器内气体的密度增大了0.12 g/L，在这段时间内HF的平均反应速率为______。
【答案】
SiF4、H2O SiO2 c(SiF4)c2(H2O)/c4(HF) a、d 0.0010mol/(L min)
【解析】
（1）H2O为共价化合物，分子中氧原子与2个H原子之间形成2对共用电子对；SiF4属于共价化合物，分子中氟原子与四个硅原子之间形成4对共用电子对；
（2）增大压强平衡向气体体积减小方向移动，减小压强平衡向气体体积增大方向移动；反应的平衡常数K值变大，说明平衡正向移动；
（3）依据化学反应速率公式计算。
（1）H2O为共价化合物，分子中氧原子与2个H原子之间形成2对共用电子对，电子式为
；SiF4属于共价化合物，分子中氟原子与四个硅原子之间形成4对共用电子对，结构式为，故答案为：；；
（2）在地壳深处压强大，则平衡有利于向正反应方向移动，所以SiF4、H2O逸出；在地壳浅处压强小，有利于平衡向逆反应方向移动，则二氧化硅易沉积；该反应的平衡常数表达式K为c(SiF4)c2(H2O)/c4(HF)；正反应是放热反应，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，所以改变的条件是降低温度，因此答案选ad，故答案为：SiF4、H2O；SiO2；c(SiF4)c2(H2O)/c4(HF)；a、d；
（3）容器内气体的密度增大了0.12g/L，则气体质量增加了0.24g。根据方程式可知，每消耗4molHF，气体质量就增加60g，所以参加反应的氟化氢是4×0.24g/60=0.016mol，所以其反应速率是0.016mol/2L×8.0min＝0.0010moL/(L·min)，故答案为：0.0010moL/(L·min)。
【题目】光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段，合成光导纤维及氮化硅(一种无机涂层)的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)反应I的化学方程式为2C+SiO2
Si+2CO↑，其中还原剂为_______________，产物Si在周期表中位于_______________，该反应涉及的副反应可能有C+SiO2Si+CO2↑(碳不足)和__________________________________(碳足量)。
(2)经反应Ⅱ所得的四氯化硅粗品中所含的物质如下：
组分名称 | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | HCl | BCl3 | PCl3 |
质量分数 | 0.545 | 0.405 | 0.0462 | 0.0003 | 0.00193 | 0.00157 |
沸点/℃ | 57.6 | 31.8 | 8.2 | -85 | 12.5 | 75.5 |
图中“操作X”的名称为______________________；PCl3的电子式为________________。
(3)反应IV的化学方程式为SiCl4+4NH3
Si3N4+12HCl，若向一2L恒容密闭容器中投入1molSiCl4和1molNH3，6min后反应完全，则0～6min内，HCl的平均反应速率为__________mol/(L·min)。反应III的与IV产生的气体相同，则反应III化学方程式为__________________。反应III中的原料气H2和O2在碱性条件下可构成燃料电池，其正极反应的电极方程式为__________________。
