自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响.地壳内每加深1km,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)+148.9kJ
根据题意完成下列填空:
(1)在地壳深处容易有______气体逸出,在地壳浅处容易有______沉积.
(2)如果上述反应的平衡常数K值变大,该反应______(选填编号).
a.一定向正反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向逆反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(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,______(选填编号).
a.2v正(HF)=v逆(H2O) b.v(H2O)=2v(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2.0L,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______.
(1)SiO2(s)+4HF(g)
SiF4(g)+2H2O(g)+148.9kJ该反应为正反应体积减小的反应,增大压强,平衡向右移动,有SiF4(g)逸出,H2O(g)凝结为水,减小压强有SiO2(s)沉淀析出;故在地壳深处容易有SiF4、H2O 气体逸出,在地壳浅处容易有 SiO2沉积.
(2)化学平衡常数只随温度的变化而变化,该反应为放热反应,平衡常数K值变大说明温度降低平衡右移,温度降低反应速率减小,平衡右移逆反应速率增大,故a、d正确;
(3)建立平衡的标志有两个:正反应速率═逆反应速率、各物质的浓度保持不变;v正(HF)=2v逆(H2O)、
v(H2O)=2v(SiF4)、SiO2的质量保持不变均达到平衡;故b、c正确;
(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
=4mol x
,解得x=0.016mol,60g 0.24g
v(HF)=
=△C △t
=0.0010mol/(L?min)0.016mol 2L?8.0min
故答案为:(1)SiF4、H2O;SiO2;(2)a、d;(3)b、c;(4)0.0010mol/(L?min).