Question

【題目】在地殼中SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)＋4HF(g)SiF4(g)＋2H2O(g)ΔH＝－148.9kJ·mol－1。

（1）如果該反應在體積不變的密閉容器中發生，當反應達到平衡時_______(填字母)。

a.2v正(HF)＝v逆(H2O) b.v(H2O)＝2v(SiF4)

c.SiO2的質量保持不變 d.反應物不再轉化為生成物

（2）若反應容器容積為2.0L，反應時間8.0min，容器內氣體的密度增大了0.12g·L－1，在這段時間內HF的平均反應速率為_____________。

Answer 1

【答案】c0.0010mol·L－1·min－1

【解析】

（1）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態，這說明建立平衡的標志有兩個：正反應速率＝逆反應速率、各物質的濃度保持不變；v正（HF）=2v逆（H2O）、v（H2O）正=2v逆（SiF4）、混合氣體的密度保持不變，各組分的質量保持不變均達到平衡，所以abd錯誤，c正確；答案選c；

（2）由容積為2.0L，反應時間8.0min，容器內氣體的密度增大了0.12g/L，則增加的質量為2.0L×0.12g/L=0.24g，由反應及元素守恒可知，每4molHF反應氣體質量增加60g，因此參加反應的HF的物質的量是，濃度是0.008mol/L，所以v（HF）＝0.008mol/L÷8.0min＝0.0010mol/（Lmin）。