Question

根据要求回答下列问题

（1）T⁰C时,向一容积为2升的密闭容器中充入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应．其相关信息如下：如图中t₀～t₁阶段c（B）未画出；如图中t₂、t₃、t₄改变的条件是温度、压强、催化剂中的一种

①B的起始物质的量为____mol；t₂时刻改变的条件是_______

②如图中各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：

时间段	t1～t2	t2～t3	t3～t4	t5～t6
平衡常数	K1	K2	K3	K4

K₂______ K₄（填“＞或＜或.=”）；其理由是______________

③T⁰C时，该反应的平衡常数是_________（保留两位小数）；维持温度不变，在t₁时刻再向该容器中加入1molA,0.5molB，0.3molC,重新达平衡后α（Ａ）=______

（2）硅是重要的半导体材料。工业上由粗制纯硅的过程如下：

实验测得上述由SiCl₄制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅(Si的相对原子质量为28)需吸收akJ热量，则该反应的热化学方程式_______________________

Answer

1 加催化剂 ＞ t2-t4 平衡未移动，从图像知K4是温度升高平衡逆向移动后的常数，所以变小 0.84 44.4% SiCl4(g)+2H2(g)= Si(s)+4HCl(g) △=+Q/40 kJ/mol

【解析】（1）①根据图像，t2时平衡不移动，反应速率加快，因此改变的条件为加入催化剂，t3时平衡不移动，反应速率减慢，因此改变的条件为减小压强，t4时平衡逆向移动，反应速率加快，因此改变的条件为升高温度。反应物的浓度降低，生成物的浓度增大，结合图一可知，A为反应物，C为生成物，A的变化为0.2mol/L，C的变化量为0.3mol/L，又由于该反应为等体积变化的反应，所以B为反应物，根据化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数比，该反应的方程式为2A（g）+B（g）⇌3C（g），所以，△c（B）=△n（A）=×0.2mol/L=0.1mol/L，故B的起始物质的量为n（B）=（0.1mol/L+0.4mol/L）×2L=1.0mol，故答案为：1.0mol；加入催化剂；

②t1-t2段，处于平衡状态，c（A）平衡=0.8mol/L，c（B）平衡=0.4mol/L，c（C）平衡=0.6mol/L，K1===0.84，t2-t3段，为改变浓度，平衡移动，平衡常数不变，K2=0.84，t3-t4段，使用催化剂，加快反应，平衡常数不变，K3=0.84，t5-t6段，为升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故 K1=K2=K3＞K4，故答案为：＞；t2-t4 平衡未移动，从图像知K4是温度升高平衡逆向移动后的常数，所以变小；

③根据上述分析，T0C时，该反应的平衡常数是0.84；维持温度不变，在t1时刻再向该容器中加入1molA,0.5molB，0.3molC与原平衡起始时物质的量之比相同，相当于增大压强，平衡不移动，重新达平衡后α（A）=×100%=44.4%，故答案为：44.4%；

（2）每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量，则生成1mol纯硅吸收的热量为 KJ=0.025aKJ，所以该反应的热化学方程式为SiCl4 （g）+2H2 （g）=Si （s）+4HCl （g）；△H=+0.025a kJ•mol-1，故答案为：SiCl4 （g）+2H2 （g）=Si （s）+4HCl （g）△H=+0.025a kJ•mol-1；

点睛：本题以图像的形式考查影响化学反应速率以及化学平衡移动的因素和热化学方程式的书写。注意等效平衡问题，为本题的难点，也是易错点。