Question

(10分)化學(xué)在生活中有很多的應(yīng)用，如臭氧可用于空氣凈化、飲用水消毒、工業(yè)廢物處理和作為漂白劑等，氮化硅(Si₃N₄)是一種新型陶瓷材料，具有較高的硬度且耐高溫。
（1）臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。已知：
反應(yīng)生成3 mol Ag₂O(s)時放出的熱量為
反應(yīng)生成4 mol Ag(s)時吸收的熱量為62．2 kJ，試根據(jù)題給數(shù)據(jù)判斷O₃轉(zhuǎn)化為O₂是________（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。
（2）氮化硅()可由石英與焦炭在高溫的氯氣流中通過如下反應(yīng)制得：

在VL的密閉容器中進行反應(yīng)，實驗數(shù)據(jù)如下表:

①實驗l和實驗2表明，________對反應(yīng)速率有影響，對同一規(guī)律研究的實驗還有一組是________（填實驗序號）。本實驗還研究了_______對反應(yīng)速率的影響。。
②實驗5中，t₁________(填“>”、“<”或“=”)120，平衡時，二氧化硅的轉(zhuǎn)化率為____________________。

Answer 1

（1）放熱
（2）①溫度；實驗3和實驗4；反應(yīng)物的形狀；
②<；41．7%

試題分析：（1）根據(jù)題目所給信息，結(jié)合蓋斯定律判斷臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣2O₃(g)=3O₂(g)的△H=-235．8 kJ/mol×2+62．2 kJ/mol×3=-285kJ/mol<0，所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（2）① 實驗l和實驗2的不同之處在于溫度的不同，所以實驗l和實驗2表明溫度對反應(yīng)速率有影響；對同一規(guī)律研究的實驗還有一組是實驗3和實驗4，只是溫度不同，其他均相同；通過分析表中數(shù)據(jù)，其他條件相同而二氧化硅的形狀不同，反應(yīng)速率也不同，所以本實驗還研究了反應(yīng)物的形狀對反應(yīng)速率的影響；
②實驗5與實驗3相比，只是二氧化硅的形狀不同，其余條件均相同，反應(yīng)物的表面積越大，反應(yīng)速率越快，粉末狀比小顆粒的表面積大，所以t₁<120；二氧化硅的初始量是12．0g，平衡時的質(zhì)量是7．0g，所以消耗5．0g，二氧化硅的轉(zhuǎn)化率是5．0g/12．0g×100%=41．7%。