Question

【題目】工業(yè)上高純硅可以通過下列反應(yīng)制取：SiCl4（g）+2H2（g）Si（s）+4HCl（g）﹣236kJ

（1）反應(yīng)涉及的元素原子半徑從大到小的排列順序為_____。其中硅原子最外層有_____個未成對電子，有_____種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子；

（2）反應(yīng)涉及的化合物中，寫出屬于非極性分子的結(jié)構(gòu)式：_____；產(chǎn)物中晶體硅的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高HCl，原因是_____；

（3）氯和硫是同一周期元素，寫出一個能比較氯和硫非金屬性強(qiáng)弱的化學(xué)方程式：_____；

（4）在一定溫度下進(jìn)行上述反應(yīng)，若反應(yīng)容器的容積為2L，3分鐘后達(dá)到平衡，測得氣體質(zhì)量減小8.4g，則在3分鐘內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為_____；

（5）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝_____，可以通過_____使K增大；

（6）一定條件下，在密閉恒容器中，能表示上述反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_____。

a．v逆（SiCl4）＝2v正（H2）

b．固體質(zhì)量保持不變

c．混合氣體密度保持不變

d．c（SiCl4）：c（H2）：c（HCl）＝1：2：4

Answer 1

【答案】Si＞Cl＞H 2 14 、H-H Si是原子晶體而HCl是分子晶體 H2S+Cl2＝S↓+2HCl 0.1mol/（L．min） 升高溫度 bc

【解析】

⑴ 反應(yīng)涉及的原子有Si、Cl、H，根據(jù)電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同，原子序數(shù)越大半徑越小得出半徑大小關(guān)系：Si＞Cl＞H；Si原子最外層有4個電子，最外層電子排布式為：3s23p2，p軌道有2個未成對電子；Si原子核外共有14個電子，所以就有14種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，故答案為：Si＞Cl＞H；2；14；

⑵SiCl4為正四面體結(jié)構(gòu)是非極性分子，其結(jié)構(gòu)式為： ，H2是雙原子形成的單子分子，也是非極性分子，其結(jié)構(gòu)式為H-H；產(chǎn)物中硅是原子晶體，HCl形成的是分子晶體，故晶體硅的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高HCl固體的熔點(diǎn)，故答案為：、H-H；Si是原子晶體而HCl是分子晶體；

⑶ 非金屬性強(qiáng)的非金屬單質(zhì)可以從溶液中置換出非金屬性弱的非金屬單質(zhì)，化學(xué)反應(yīng)方程式：H2S+Cl2 = 2HCl + 2S↓，故答案為：H2S+Cl2 = 2HCl + 2S↓；

⑷ 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式SiCl4（g）+2H2（g）Si（s）+4HCl（g）減輕的質(zhì)量是生成硅的質(zhì)量，所以生成硅的物質(zhì)的量n(Si)= ，根據(jù)n(H2)：n(Si) =2:1 得出n(H2) = 0.6 mol，再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率公式得出，故答案為：0.1mol/（Lmin）；

⑸平衡常數(shù)表達(dá)式等于生成物平衡濃度冪之積比上反應(yīng)物平衡濃度冪之積，此反應(yīng)K＝，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫可以使平衡右移，生成物平衡濃度增大，反應(yīng)物濃度減小，故K增大；故答案為：；升高溫度；

（6）a．v逆（SiCl4）＝2v正（H2），說明正逆反應(yīng)速率不相等，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯誤；

b．只有達(dá)到平衡時，固體質(zhì)量才為一定值，未達(dá)平衡時一直在變化，故固體質(zhì)量保持不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；

c．根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知固體質(zhì)量與氣體總質(zhì)量之和為一定值，只有達(dá)到平衡時，氣體質(zhì)量才為一定值，未達(dá)平衡時一直在變化，由于容積固定，所以混合氣體密度保持不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；

d．c(SiCl4)、c(H2)和c(HCl)的初始濃度未知，變化量也未知，所以當(dāng)c(SiCl4)：c(H2)：c(HCl)＝1:2:4時不一定為化學(xué)平衡狀態(tài)，故d錯誤；

故答案為：bc。