Question

一定条件下，体积为1L的密闭容器中存在如下反应：
SiF₄（g）+2H₂O（g）⇌SiO₂（s）+4HF（g）△H=+148.9kJ/mol
（1）下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是______（填序号）．
a．υ（SiF₄）消耗=υ（HF）生成            b．容器内气体压强不再变化
c．容器内气体的总质量不再变化            d．HF体积分数不再变化
（2）反应过程中测定的部分数据如下表（表中t₂＞t₁）：

反应时间/min	n（SiF4）/mol	n（H2O）/mol
	1.20	2.40
t1	0.80	a
t2	b	1.60

通过a或b的值及化学平衡原理说明t₁时反应是否达到化学平衡状态：______．
（3）若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应______（填序号）．
a．一定向正反应方向移动          b．一定向逆反应方向移动
c．一定是减小压强造成的          d．一定是升高温度造成的
e．SiF₄的平衡转化率一定增大
（4）反应进行2min时，容器内气体的密度减小了0.03g/L，则这2min内υ（HF）=______mol/．

Answer

（1）根据化学平衡状态的特征分析，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，注意选择的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变，说明到达平衡；
（2）根据t1时△n（SiF4）计算t1时△n（H2O），进而计算a的值，与t2时水的物质的量比较，据此进行判断；
（3）该反应正反应是吸热反应，使平衡常数增大，平衡向正反应移动，应采取升高温度，据此分析；
（4）由于生成固体，气体的密度减小，根据m=ρV计算气体减少的质量，即为生成二氧化硅的质量，根据n=计算生成的二氧化硅的物质的量，根据方程式计算生成的HF的物质的量，再根据v=计算v（HF）．
【解析】
（1）a．υ消耗（SiF4）=υ生成（HF），都表示正反应速率，且比例关系不等于化学计量数之比，不能说明到达平衡状态，故a错误；
b．正反应是气体物质的量增大的反应，随反应进行容器内压强增大，容器内气体压强不再变化说明到达平衡状态，故b正确；
c．反应由固体生成，随反应进行气体的总质量减小，容器内气体的总质量不再变化，说明到达平衡状态，故c正确；
d．平衡时，各组分的含量不变，HF体积分数不再变化，说明到达平衡状态，故d正确；
故答案为：bcd；
（2）由表中数据可知，t1时△n（SiF4）=1.2mol-0.8mol=0.4mol，根据方程式可知△n（H2O）=2△n（SiF4）=0.8mol，故a=2.4mol-0.8mol=1.6mol，说明在一定条件下，t1～t2时各组分的浓度（或物质的量）均已不再发生改变，所以t1时反应已经达到化学平衡状态，
故答案为：a=1.6，说明在一定条件下，t1～t2时各组分的浓度（或物质的量）均已不再发生改变，所以t1时反应已经达到化学平衡状态；
（3）该反应正反应是吸热反应，使平衡常数增大，平衡向正反应移动，应采取升高温度，SiF4的平衡转化率一定增大，改变压强不影响平衡常数，故ade正确、bc错误，
故答案为：ade；
（4）反应进行2min时，容器内气体的密度减小了0.03g/L，故生成二氧化硅的质量为0.03g/L×1L=0.03g，二氧化硅的物质的量为=5×10-4mol，根据方程式可知生成的HF的物质的量为5×10-4mol×4=2×10-3mol，故v（HF）==0.001mol/（L•min），
故答案为：0.001．