题目内容

13．自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响．地壳内每加深1km，压强增大约25000～30000kPa．在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：SiO2（s）+4HF（g）═SiF4（g）+2H2O（g）+148.9kJ
根据题意完成下列填空：
（1）在地壳深处容易有SiF4、H2O气体逸出，在地壳浅处容易有SiO2沉积．
（2）如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应a、d（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）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，bc（选填编号）．
a．2v正（HF）=v逆（H2O）        b．v（H2O）=2v（SiF4）
c．SiO2的质量保持不变          d．反应物不再转化为生成物
（4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间8.0min，容器内气体的密度增大了0.12g/L，在这段时间内HF的平均反应速率为0.0010mol/（L•min）．

分析 （1）SiO2（s）+4HF（g）?SiF4（g）+2H2O（g）+148.9kJ该反应为正反应体积减小的反应，地壳深处和地壳浅处实质是压强的改变；
（2）化学平衡常数只随温度的变化而变化，该反应为放热反应，平衡常数K值变大说明温度降低平衡右移；
（3）当反应达到平衡时，正反应速率=逆反应速率且各物质的浓度保持不变，由此分析各个选项；
（4）根据三行式，求HF的变化量，然后根据v=$\frac{△c}{△t}$，进行计算求解．

解答 解：（1）SiO2（s）+4HF（g）?SiF4（g）+2H2O（g）+148.9kJ该反应为正反应体积减小的反应，增大压强，平衡向右移动，有SiF4（g）逸出，H2O（g）凝结为水，减小压强有SiO2（s）沉淀析出；故在地壳深处容易有SiF4、H2O 气体逸出，在地壳浅处容易有 SiO2沉积，故答案为：SiF4、H2O；SiO2；
（2）化学平衡常数只随温度的变化而变化，该反应为放热反应，平衡常数K值变大说明温度降低平衡右移，温度降低反应速率减小，平衡右移逆反应速率增大，故选：a、d；
（3）当反应达到平衡时，正反应速率=逆反应速率且各物质的浓度保持不变；
a、根据反应速率之比等于系数之比可以得出，v正（HF）=2v正（H2O），当反应达到平衡时，v正（H2O）=v逆（H2O），因此v正（HF）=2v逆（H2O），因此a错误；
b、根据反应速率之比等于系数之比可以得出，不管反应有没有达到平衡，均有v正（H2O）=2v正（SiF4），v逆（H2O）=2v逆（SiF4），当反应达到平衡时，v正（H2O）=v逆（H2O），v正（SiF4）=v逆（SiF4），即v正（H2O）=2v逆（SiF4）或v逆（H2O）=2v正（SiF4），因此不管反应有没有达到平衡，v（H2O）=2v（SiF4）均成立，故b正确；
c、SiO2的质量保持不变说明反应已经达到平衡，故c正确；
d、反应达到平衡时正逆反应仍然都在进行，反应物和生成物在互相转化，只是速率相等，故d错误；故选bc；
（4）由容积为2.0L，反应时间8.0min，容器内气体的密度增大了0.12g/L，
则增加的质量为2.0L×0.12g/L=0.24g，由反应及元素守恒可知，每4molHF反应气体质量增加28+16×2=60g，
设参加反应的HF的物质量为x，
   SiO2（s）+4HF（g）?SiF4（g）+2H2O（g）△m
              4mol     1mol     2mol      60g
               x                          0.24g
$\frac{4mol}{x}=\frac{60g}{0.24g}$，解得x=0.016mol，
v（HF）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.016mol}{2L}}{8.0min}$=0.0010mol/（L•min）
故答案为：0.0010mol/（L•min）．

点评 化学反应速率和化学平衡是化学基本理论的核心知识，是年年必考的内容，特别是有关化学反应速率和化学平衡的计算及影响因素、化学平衡常数的表达式及其计算是高考的重点．

练习册系列答案
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3．下表是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表一种化学元素．请用元素符号等化学用语回答下列有关问题：

（1）上述元素中第一电离能最大的元素是He
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（5）能验证H、I两种元素金属性的强弱的实验方法是（b）
（a）将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
（b）将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
（c）比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
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（7）元素B和E能形成两种常见氧化物甲（B2E）和乙（B2E2）
①将等物质的量的甲和乙分别放入等量且足量的水中，所得溶液的质量分数分别为a%和b%，则a、b的关系是：a=b （填＜、＞或=）
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4．如图为中学化学实验中的常见实验装置

（1）装置A可用于制备多种气体，请写出用A装置制备下列气体时，圆底烧瓶和分液漏斗中应装的化学试剂
气体O2CO2HCl
试剂
（2）装置B可用于收集多种气体，若要用于收集Cl2，则进气管为a；若要收集CO，简述用装置B收集CO的方法在B中装满水，CO气体从b口进入排水集气
（3）现要用上述装置制取Cl2，并设计实验比较Cl2和I2的氧化性强弱，请在表格内依次填上所需的装置和试剂（可不填满）
装置该装置中反应的离子方程式
1．将15.68L（标准状况）的氯气通入70℃、500mL氢氧化钠溶液中，氯气发生了两个自身氧化还原反应，其氧化产物分别为次氯酸钠和氯酸钠．若取此溶液25.00mL．稀释到250.0mL．再量取此稀溶液25.00mL用醋酸酸化后，加入过量碘化钾溶液充分反应，此时只有次氯酸钠氧化碘化钾．用浓度为0.2000mol•L-1硫代硫酸钠溶液滴定生成的碘：
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8．已知酸、碱、盐和金属氧化物都是电解质，下列物质中不属于电解质的是（　　）
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18．2006年5月，齐齐哈尔第二制药厂生产的假药“亮菌甲素注射液”导致多名患者肾功能衰竭．“亮菌甲素”的结构简式如图，它配以辅料丙二醇溶成针剂用于临床．假药中使用廉价的二甘醇作为辅料，二甘醇为工业溶剂，有很强的毒性．请回答下列问题：
（1）丙二醇的分子式是C3H8O2，已知两个羟基连在同一个碳原子上的物质不存在．写出其属于醇类的同分异构体的结构简式HOCH2CH2CH2OH、CH3CHOHCHOH．
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