Question

在容积为2.0L的密闭容器中，物质D在T℃时发生反应，某反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图．
（1）根据如图写出该反应的化学方程式

 

．
（2）第5分钟时，升高温度，A、B、D的物质的量变化如图，则该反应的正反应是

 

（填“放热”或“吸热”）反应． 若在第7分钟时增加D的物质的量，A的物质的量变化正确的是

 

（用如图中a～c的编号回答）
（3）如果上述反应在体积不变的容器中发生，反应达到平衡的标志是

 

（填编号）．
a.2v_正（A）=v_逆（B）b．混合气体的平均相对分子质量不再变化c．D的质量驳斥不变d．反应物不再转化为生成物
（4）在地壳内SiO₂和HF存在以下平衡：SiO₂（s）+4HF（g═SiF₄（g）+2H₂O（g）；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

 

．
（5）．某同学在学习了“化学反应速率和化学平衡”专题后，发表如下观点，你认为错误的是

 

．
a．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品
b．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率
c．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
d．正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可以提高化工生产的综合效益．

Answer 1

考点：化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断

专题：

分析：（1）根据各物质的增减判断反应物、生成物，根据同一反应、同一时间段内，各物质的浓度变化量之比等于其计量数之比判断；化学平衡常数等于平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值；
（2）根据温度升高，D的物质的量减少，A、B的物质的量增大，平衡正向移动，而温度升高，平衡向吸热的方向移动；根据平衡常数只有与温度有关；温度升高化学反应速率加快；增加固体的物质的量，浓度不变，平衡不移动；
（3）化学平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，据此分析选项判断正误；
（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，依据化学方程式的差量计算得到氟化氢物质的量计算浓度；
（5）化学反应速率是表示物质反应快慢的物理量，在一定条件下反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，化学平衡为动态平衡，当外界条件发生改变时，平衡发生移动，可通过改变外界条件是平衡发生移动，提高化工生产的综合经济效益．

解答： 解：（1）根据图象知，随着反应的进行，D的物质的量减少，A、B的物质的量增加，所以D是反应物，A、B是生成物；同一反应、同一时间段内，各物质的浓度变化量之比等于其计量数之比，0-3min时，△D=0.4mol，
△A=0.4mol，△B=0.2mol，△D：△A：△B=0.4mol：0.4mol：0.2mol=4：4：2，方程式为：2D（s）?2A（g）+B（g），
故答案为：2D（s）?2A（g）+B（g）；
（2）温度升高，D的物质的量减少，A、B的物质的量增大，平衡正向移动，而温度升高，平衡向吸热的方向移动，说明正反应为吸热反应，
平衡常数只有与温度有关，温度升高，平衡正向移动，平衡常数增大；温度升高化学反应B的反应速率加快；D为固体，增加D的物质的量，浓度不变，平衡不移动，故选b，
故答案为：吸热；b；
（3）对于反应，2D（s）?2A（g）+B（g）；
a．v_正（A）=2v_逆（B）时，说明B的正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，2v_正（A）=v_逆（B）不能说明正逆反应速率相同，故a错误；
b．反应物是固体，生成物混合气体的平均相对分子质量始终不变化，并不能说明反应达到平衡状态，故b错误；
c．D的质量不变，说明反应达到平衡状态，故c正确；
d．反应物是固体不再转化为生成物不能说明平衡状态，故d错误；
故选c．
（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
解得x=0.016mol，
v（HF）=

△c

△t

=

0.016mol 2L

8.0min

=0.0010mol/（L?min）
故答案为：0.0010mol/（L?min）；
（5）a．根据影响化学反应速率的因素，可指导怎样在一定时间内快出产品，故a正确；
b．化学反应速率是表示物质反应的快慢，不能改变原料的转化率，故b错误；
c．结合影响化学平衡的因素，采用合适的外界条件，是平衡向正反应方向移动，可提高产率，故c正确；
d．在一定的反应速率的前提下，尽可能使平衡向正反应方向移动，可提高化工生产的综合经济效益，故d正确．
故选b．：

点评：本题考查了根据图象写方程式、化学平衡、平衡常数的影响因素、化学反应速率和化学平衡移动的问题，掌握基础是关键，题目难度中等，题目难度不大，学习中注重相关基础知识的把握．