Question

【題目】自然界的礦物，巖石的成因和變化收到許多條件的影響。地殼內每增加1km,壓強增大約25000-30000kPa。在地殼內SiO2和HF存在一下平衡：SiO2(s) +4HF(g)SiF4(g)+ 2H2O(g) △H=—148.9kJ/mol。

(1)寫出H2O的電子式：___________,SiF4的結構式：____________

(2)在地殼深處容易有___________氣體逸出，在地殼淺處容易有___________沉積。該反應的平衡常數表達式為：K=_______________。如果上述反應的平衡常數K值變大，該反應_______(選填編號)。

a．一定向正反應方向移動 b．在平衡移動時正反應速率先增大后減小

c．一定向逆反應方向移動 d．在平衡移動時逆反應速率先減小后增大

(3)若反應的容器容積為2.0L，反應時間8.0 min，容器內氣體的密度增大了0.12 g/L，在這段時間內HF的平均反應速率為______。

Answer 1

【答案】 SiF4、H2O SiO2 c(SiF4)c2(H2O)/c4(HF) a、d 0.0010mol/(L min)

【解析】

（1）H2O為共價化合物，分子中氧原子與2個H原子之間形成2對共用電子對；SiF4屬于共價化合物，分子中氟原子與四個硅原子之間形成4對共用電子對；

（2）增大壓強平衡向氣體體積減小方向移動，減小壓強平衡向氣體體積增大方向移動；反應的平衡常數K值變大，說明平衡正向移動；

（3）依據化學反應速率公式計算。

（1）H2O為共價化合物，分子中氧原子與2個H原子之間形成2對共用電子對，電子式為；SiF4屬于共價化合物，分子中氟原子與四個硅原子之間形成4對共用電子對，結構式為，故答案為：；；

（2）在地殼深處壓強大，則平衡有利于向正反應方向移動，所以SiF4、H2O逸出；在地殼淺處壓強小，有利于平衡向逆反應方向移動，則二氧化硅易沉積；該反應的平衡常數表達式K為c(SiF4)c2(H2O)/c4(HF)；正反應是放熱反應，平衡常數增大，說明平衡向正反應方向移動，所以改變的條件是降低溫度，因此答案選ad，故答案為：SiF4、H2O；SiO2；c(SiF4)c2(H2O)/c4(HF)；a、d；

（3）容器內氣體的密度增大了0.12g/L，則氣體質量增加了0.24g。根據方程式可知，每消耗4molHF，氣體質量就增加60g，所以參加反應的氟化氫是4×0.24g/60=0.016mol，所以其反應速率是0.016mol/2L×8.0min＝0.0010moL/(L·min)，故答案為：0.0010moL/(L·min)。