Question

13．一定条件下，体积为1L的密闭容器中发生如下反应：SiF₄（g）+2H₂O（g）?SiO₂（s）+4HF（g）；△H=+148.9kJ•mol^-1
（1）下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是bcd（填字母序号）．
a．v消耗（SiF₄）=4v生成（HF）
b．容器内气体压强不再变化
c．容器内气体的总质量不再变化
d．HF的体积分数不再变化
（2）反应过程中测定的部分数据如下表（表中t₂＞t₁）所示．

反应时间/min	n（SiF4）/mol	n（H2O）/mol
0	1.20	2.40
t1	0.80	a
t2	b	1.60

通过计算可得：a=1.6b=0.8．
（3）若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应acd（填序号）．
a．一定向正反应方向移动
b．一定向逆反应方向移动
c．一定是升高温度造成的
d．SiF₄的平衡转化率一定增大．

Answer 1

分析 1）根据化学平衡状态的特征分析，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，注意选择的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变，说明到达平衡；
（2）t₁时△n（SiF₄）=1.2mol-0.8mol=0.4mol，根据方程式可知△n（H₂O）=2△n（SiF₄）=0.8mol，t₂时△n（H₂O）=0.8，△n（H₂O）=2△n（SiF₄）据此计算即可；
（3）平衡常数随温度变化，平衡常数增大，平衡一定正向进行．

解答 解：（1）a、υ_消耗（SiF₄）=υ_生成（HF），都表示正反应速率，且比例关系不等于化学计量数之比，不能说明到达平衡状态，故错误；
b、正反应是气体物质的量增大的反应，随反应进行容器内压强增大，容器内气体压强不再变化说明到达平衡状态，故正确；
c、反应有固体生成，随反应进行气体的总质量减小，容器内气体的总质量不再变化，说明到达平衡状态，故正确；
d、平衡时，各组分的含量不变，HF体积分数不再变化，说明到达平衡状态，故正确；
故答案为：bcd；
（2）由表中数据可知，t₁时△n（SiF₄）=1.2mol-0.8mol=0.4mol，根据方程式可知△n（H₂O）=2△n（SiF₄）=0.8mol，故t₁时刻，水的物质的量=2.4mol-0.8mol=1.6mol=a，t₂时△n（H₂O）=0.8，△n（H₂O）=2△n（SiF₄）=0.8mol，△n（SiF₄）=0.4mol，b=0.8mol，故答案为：1.6；0.8；
（3）该反应正反应是吸热反应，使平衡常数增大，平衡向正反应移动，应采取升高温度，SiF₄的平衡转化率一定增大，改变压强不影响平衡常数，故adc正确、b错误，
故答案为：acd．

点评 本题考查化学平衡状态判断、化学平衡常数等，难度中等，注意理解化学平衡状态的判断，选择的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变，说明到达平衡．