Question

自然界的矿物，岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每增加1 km，压强增大约25000~30000kPa，在地壳内SiO₂和HF存在以下平衡：SiO₂(s) +4HF(g)⇌SiF₄(g)+ 2H₂O(g)。

(1)写出SiF₄的结构式：________。

(2)以上反应在地壳的那个区域先达平衡________(选填编号，下同)。

a．地壳表层        b．地壳深层

(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，________。

a．2v_正(HF)=v_逆(H₂O)         b．v_正(H₂O)=2v_逆(SiF₄)

c．SiO₂ 的质量保持不变      d．反应物不再转化为生成物

(4)若反应的容器容积为2.0 L，反应时间 8.0 min，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_______。

Answer

b bc 0.0010mol/(L•min)

【解析】

（1）四氟化硅为共价化合物，分子中含有4个硅氟键;

（2）压强越大，反应速率越快，达到平衡所需时间越少，由题意可知，地壳深层的压强大于地壳表层;

（3）当反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，各物质的浓度保持不变；

（4）先运用差量法计算反应生成氟化氢的物质的量，再运用速率公式计算可得。

（1）四氟化硅为共价化合物，分子中含有4个硅氟键，结构式为，故答案为：；

（2）压强越大，反应速率越快，达到平衡所需时间越少，由题意可知，地壳深层的压强大于地壳表层，则地壳深层先达到平衡，b正确，故答案为：b；

（3）a．当反应达到平衡时，v正(H2O)=v逆(H2O)，由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，v正(HF)=2v逆(H2O)，故错误；

b．根据反应速率之比等于系数之比可以得出，不管反应有没有达到平衡，均有v正(H2O)=2v正(SiF4)，v逆(H2O)=2v逆(SiF4)，当反应达到平衡时，v正(H2O)=v逆(H2O)，v正（SiF4）=v逆（SiF4），即v正(H2O)=2v逆(SiF4)或v逆(H2O)=2v正(SiF4)，故正确；

c．SiO2的质量保持不变说明正逆反应速率相等，表明反应达到平衡，故正确；

d．化学平衡是动态平衡，当反应达到平衡时，反应物的消耗量等于生成量，不可能出现反应物不再转化为生成物的情况，故错误；

bc正确，故答案为：bc；

（4）由积容为2.0L，反应时间8.0min，容器内气体的密度增大了0.12g/L，则气体增加的质量为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xmol，由化学方程式可得：4mol：60g=xmol：0.24g，解得x= 0.016，则v(HF)== 0.0010mol/(L•min)，故答案为：0.0010mol/(L•min)。