Question

BCl₃是重要的化工原料，其沸点12℃．500℃时，向2L的密闭容器中按一定比例投入B₂O₃、C、Cl₂，模拟工业制取三氯化硼．
（1）配平模拟工业制取三氯化硼的反应方程式：

 

B₂O₃（s）+

 

C（s）+

 

Cl₂（g）?

 

BCl₃（g）+

 

CO（g）
（2）若上述反应转移了0.3mol电子，则生成了

 

 mol的BCl₃．
（3）反应至4min时达到平衡，则下列说法正确的是

 

．
A．3min时，CO的消耗速率大于氯气的消耗速率
B．2min至4min时BCl₃的生成速率比0至2min时的快
C．反应起始至平衡，气体的密度不断增大
D．达到平衡后，容器内的压强不再变化．
（4）达到平衡后，若向容器内加入少量的B₂O₃，则氯气的转化率将

 

（填：增大、减小、不变）；若提高反应体系的温度，容器内的气体平均分子量减小，则该反应为

 

（填：“吸”、“放”）热反应．
（5）若要提高单位时间内BCl₃的产量，且保持平衡常数不变，下列做法正确的是

 

．
A． 增大反应容器的体积
B．将混合气体经冰水浴冷却后，再将气体升温至500℃循环进入反应容器
C．加入适当的催化剂
D．升高反应体系的温度．
（6）反应起始至3min时固体质量减少了15.84克，则氯气的平均反应速率为

 

．

Answer 1

分析：（1）氧化还原反应中，失电子总数=得电子总数=转移电子总数，根据电子守恒配平方程式；
（2）根据方程式中转移电子的量和方程式的系数之间的关系来回答；
（3）A．化学平衡的建立是从左向右建立的；
B．随着反应的进行，反应速率逐渐减慢；
C．反应起始至平衡，根据气体的密度ρ=

m

V

来判断；
D．容器内的压强不再变化，证明达到了平衡．
（4）固体量的增减不会引起平衡的移动，根据温度引起的平衡的移动来判断反应的吸放热；
（5）若要提高单位时间内BCl₃的产量，且保持平衡常数不变，即提高化学反应速率，但是平衡不移动即可；
（6）根据氯气的平均反应速率v=

△c

△t

来计算．

解答：解：（1）反应中C元素的化合价从0价升高到了+2价，共失去2mol电子，Cl的化合价从0价降到了-1价，6个Cl原子总共得到了电子6mol，所以C元素的前边系数是2，氯气前边系数是3，氯化硼前边系数是2，故答案为：1；3；3；2；3；
（2）根据（1）的分析，反应转移了6mol电子，则生成了2mol的BCl₃，当反应转移了0.3mol电子，则生成0.1mol的BCl₃，故答案为：0.1；
（3）A．化学平衡的建立是从左向右建立的，正反应速率较大，所以3min时，CO的消耗速率小于氯气的消耗速率，故A错误；
B．随着反应的进行，反应速率逐渐减慢，2min至4min时BCl₃的生成速率比0至2min时的慢，故B错误；
C．反应起始至平衡，气体的密度ρ=

m

V

，气体质量是逐渐增大的，V不变，所以密度逐渐增大，故C正确；
D．该反应是一个前后气体系数和不相等的反应，容器内的压强不再变化，则证明达到了平衡，故D正确．
故选：CD；
（4）固体B₂O₃量的增减不会引起平衡的移动，所以若向容器内加入少量的B₂O₃，则氯气的转化率将不变，若提高反应体系的温度，容器内的气体平均分子量M=

m

n

减小，则n增大，向着正方向进行，所以该反应是吸热反应，故答案为：不变；吸；
（5）A． 增大反应容器的体积，会使得反应速率减慢，故A错误；
B．将混合气体经冰水浴冷却后，K变化，且速率减慢，故B错误；
C．加入适当的催化剂，可加快反应速率但是平衡不移动，故C正确；
D．升高反应体系的温度，会引起平衡常数的变化，故D错误．
故选C．
（6）氯气的平均反应速率v=

△c

△t

=

15.84g×3 106g/mol

2L×3min

=0.075 mol/（L?min），故答案为：0.075 mol/（L?min）．

点评：本题目综合考查学生氧还原反应中的电子转移知识、化学反应速率和平衡的移动的影响因素、计算等知识，属于综合知识的考查，难度大．