Question

(10 分)用氮化硅（Si₃N₄）陶瓷代替金屬制造發(fā)動機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下：

3SiCl₄(g) + 2N₂(g) + 6H₂(g)Si₃N₄(s) + 12HCl(g)    △H<0

（1）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，3min后達(dá)到平衡，測得固體的質(zhì)量增加了1.40g，則SiCl₄的平均反應(yīng)速率為       ；該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為       。

（2）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列說法正確的是              

a．其他條件不變，溫度升高，平衡常數(shù)K減小

b．其他條件不變，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動

c．其他條件不變，增大SiCl₄物質(zhì)的量，平衡向正反應(yīng)方向移動

d．其他條件不變，增大Si₃N₄物質(zhì)的量，平衡向逆反應(yīng)方向移動

（3）一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是       

a．v_逆（N₂）=3v_正（H₂）         b．v_正（HCl）=4v_逆（SiCl₄）

c．混合氣體密度保持不變       d．c(N₂):c(H₂):c(HCl)=1:3:6

（4）若平衡時H₂和HCl的物質(zhì)的量之比為m/n，保持其他條件不變，降低溫度后達(dá)到新德平衡時，H₂和HCl的物質(zhì)的量之比      m/n（填“>”“=”或“<”）

 

Answer 1

【答案】

(10 分)

（1）0.005mol·L^-1·min^-1（2分）  K=c¹²(HCl)/c⁶(H₂)·c²(N₂)·c³(SiCl₄) （2分）

（2）ac （2分）  （3）bc  （2分） （4）< （2分）

【解析】

試題分析：

（1）3SiCl₄(g) + 2N₂(g) + 6H₂(g)Si₃N₄(s) + 12HCl(g)

3mol                                140g

n                                  1.40g

3mol*1.40g=140g*n

解得n=0.03mol

△c(SiCl₄)= =0.03mol/2L=0.015mol/L。

V(SiCl₄)= △c(SiCl₄)/t=0.015(mol/L)/3min=0.005mol·L^-1·min^-1。

化學(xué)平衡常熟等于反應(yīng)物的濃度冪之積除以生成物的濃度冪之積的值，即

K= c¹²(HCl)/c⁶(H₂)·c²(N₂)·c³(SiCl₄)。

（2）b.增大壓強(qiáng)，平衡向體積減少的方向移動，即平衡逆向移動，故錯；

d. Si₃N₄是固體，改變其的量，平衡不移動，故錯；

故選ac。

（3）a．應(yīng)為3v_逆（N₂）=v_正（H₂），故錯；d．濃度的比值不能判定是否平衡狀態(tài)，故錯。故選bc。

（4）降低溫度，平衡向放熱方向移動，即正向移動，故H₂和HCl的物質(zhì)的量之比< m/n。

考點：反應(yīng)速率的計算 化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動

點評：本題考查較為綜合，涉及反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、平衡移動以及電化學(xué)等知識，題目難度不大，注意把握影響平衡移動的因素以及平衡移動方向的判斷。