Question

（2013?河东区一模）工业上高纯硅可以通过下列反应制取：
SiCl₄（g）+2H₂（g）

高温

Si（s）+4HCl（g）-236kJ
完成下列填空：
（1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L，H₂的平均反应速率为

此空删除

0.1mol/（L?min），3min后达到平衡，此时获得固体的质量

8.4

 g．
（2）该反应的平衡常数表达式K=

c4(HCl)

c(SiCl4)?c2(H2)

．可以通过

升温

使K增大．
（3）一定条件下，在密闭恒容容器中，能表示上述反应一定达到化学平衡状态的是

ac

．
a．2v_逆（SiCl₄）=v_正（H₂）            b．断开4mol Si-Cl键的同时，生成4mol H-Cl键
c．混合气体密度保持不变              d．c（SiCl₄）：c（H₂）：c（HCl）=1：2：4
（4）若反应过程如右图所示，纵坐标表示氢气、氯化氢的物质的量（mol），横坐标表示时间（min），若整个反应过程没有加入或提取各物质，则第1.5分钟改变的条件是

减压

，第3分钟改变的条件是

升温

，各平衡态中氢气转化率最小的时间段是

1-1.5min

．

Answer 1

分析：（1）依据化学反应速率计算氢气物质的量，结合化学方程式计算得到；
（2）依据平衡常数概念列式得到，反应是吸热反应升温平衡正向进行；
（3）化学平衡标志是正逆反应速率相同，各成分浓度保持不变；
（4）分析图象物质变化曲线结合平衡影响因素和平衡移动原理判断平衡改变的条件；

解答：解：（1）3min氢气反应的物质的量=0.1mol/L?min×3min×2L=0.6mol；依据化学方程式计算
SiCl₄（g）+2H₂（g）=Si（s）+4HCl（g）             
          2         28             
          0.6mol    8.4g
故答案为：8.4；
（2）SiCl₄（g）+2H₂（g）

高温

Si（s）+4HCl（g）-236kJ
依据化学方程式和平衡常数的概念计算得到平衡常数K=

c4(HCl)

c(SiCl4)?c2(H2)

；反应是吸热反应升温反应正向进行，平衡常数增大；
故答案：K=

c4(HCl)

c(SiCl4)?c2(H2)

，升温；
（3）在密闭恒容容器中，SiCl₄（g）+2H₂（g）=Si（s）+4HCl（g）
a．依据化学反应速率之比等于化学方程式系数之比，2v_正（SiCl₄）=v_正（H₂）所以 2v_逆（SiCl₄）=v_正（H₂）说明四氯化硅正逆反应速率相同，证明反应达到平衡，故a正确；
b．断开4mol Si-Cl键的同时，生成4mol H-Cl键，表示的是反应正向进行，故b错误；
c．正向进行气体质量减小，气体体积不变，混合气体密度保持不变证明反应达到平衡，故c正确；
d．c（SiCl₄）：c（H₂）：c（HCl）=1：2：4，反应过程中符合化学方程式的系数之比，故d错误；
故答案为：ac；
（4）分析图象可知第1.5分钟，氢气减小，氯化氢增大，改变的条件是减少压强平衡正向进行，第3分钟曲线变化斜率大，反应速率大，反应正向进行，反应是吸热反应，改变的条件是升温；氢气转化率最小的是1-1.5min；
故答案为：减压，升温，1-1.5min；

点评：本题考查了化学方程式计算应用，化学平衡常数计算，平衡标志的判断方法，图象分析是解题关键，题目难度中等．