【題目】用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件,能大幅度提高發(fā)動(dòng)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 完成下列填空:
(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(cè)得固體的質(zhì)量增加了2.80g,則H2的平均反應(yīng)速率 mol(Lmin)﹣1;該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= .
(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,壓強(qiáng)增大,平衡常數(shù)K減小
b.其他條件不變,溫度升高,平衡常數(shù)K減小
c.其他條件不變,增大Si3N4物質(zhì)的量,平衡向左移動(dòng)
d.其他條件不變,增大HCl物質(zhì)的量,平衡向左移動(dòng)
(3)將0.050mol SO2(g)和0.030mol O2(g)放入容積為1L的密閉容器中,反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定條件下達(dá)到平衡,測(cè)得c(SO3)=0.040mol/L.計(jì)算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(寫出計(jì)算過程).
【答案】
(1)0.02,
(2)bd
(3)80%
【解析】解:(1)3min后達(dá)到平衡,測(cè)得固體的質(zhì)量增加了2.80g,則生成n(Si3N4)= =0.2mol,則消耗氫氣為0.2mol×6=1.2mol,則H2的平均反應(yīng)速率為 =0.02 mol(Lmin)﹣1;該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ,
所以答案是:0.02; ;
(2)a.其他條件不變,壓強(qiáng)增大,平衡常數(shù)K不變,K只與溫度有關(guān),故錯(cuò)誤;
b.該反應(yīng)為放熱單元,其他條件不變,溫度升高,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)K減小,故正確;
c.其他條件不變,增大Si3N4物質(zhì)的量,純固體不影響平衡移動(dòng),則平衡不移動(dòng),故錯(cuò)誤;
d.其他條件不變,增大HCl物質(zhì)的量,生成物濃度增大,平衡向左移動(dòng),故正確;
所以答案是:bd;
(3)達(dá)到平衡,測(cè)得c(SO3)=0.040mol/L,則
2SO2(g)+ | O2(g) | 2SO3(g) | |
起始 | 0.05 | 0.03 | 0 |
轉(zhuǎn)化 | 0.04 | 0.02 | 0.04 |
平衡 | 0.01 | 0.01 | 0.04 |
則K= =1.6×103 molL﹣1,
α(SO2)= ×100%=80%,
答:該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K為1.6×103 molL﹣1,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為80%.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡的計(jì)算的相關(guān)知識(shí),掌握反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,其中W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍,下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.原子半徑:Z>W(wǎng)>X>Y
B.元素X、Y、Z、W的最高化合價(jià)分別與其主族序數(shù)相等
C.最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Y>X>W(wǎng)>Z
D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:X>W(wǎng)>Z
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于金屬鈉的敘述正確的是( )
A.金屬鈉是銀白色金屬,密度大,熔點(diǎn)高
B.金屬鈉硬度小,很容易用小刀切割成小塊
C.在空氣中加熱時(shí),金屬鈉劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色火焰和白色固體
D.將金屬鈉投入硫酸銅溶液中,鈉迅速反應(yīng),產(chǎn)生紅色固體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=﹣Q kJmol﹣1(Q>0),某研究小組研究了其他條件不變時(shí),改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響,下列分析正確的是( 。
A.圖Ⅰ研究的是t0時(shí)刻增大O2的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
B.圖Ⅲ研究的是溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,且乙的溫度較低
C.圖Ⅲ研究的是催化劑對(duì)平衡的影響,且甲的催化效率比乙高
D.圖Ⅱ研究的是t0時(shí)刻加入催化劑后對(duì)反應(yīng)速率的影響
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知拆開1 mol氫氣中的化學(xué)鍵需要消耗436 kJ能量,拆開1 mol氧氣中的化學(xué)鍵需要消耗498 kJ 能量,根據(jù)圖中的能量圖,回答下列問題:
(1)分別寫出①②的數(shù)值:①___________KJ;②____________KJ。
(2)生成H2O(g)中的1 mol H—O鍵放出_____________kJ的能量。
(3)已知:H2O(l)==H2O(g) ΔH = + 44 kJ·mol-1,試寫出2 mol氫氣在足量氧氣中完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式__________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有xMm﹣和yNn+兩種簡(jiǎn)單離子,它們的電子層結(jié)構(gòu)相同.則表示M元素質(zhì)子數(shù)的正確表達(dá)式是( )
A.x=y﹣n﹣m
B.x=y+n+m
C.x=y+n﹣m
D.x=y﹣n+m
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室可用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制氫氣.下列措施中,不能使氫氣生成速率加大的是( )
A.加熱
B.不用稀硫酸,改用98%濃硫酸
C.將鐵片改為鎂條
D.不用鐵片,改用鐵粉
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng):M(氣)+N(氣)R(氣)+2L(?)此反應(yīng)符合下面圖象,下列敘述正確的是( 。
A.正反應(yīng)放熱,L是氣體
B.正反應(yīng)吸熱,L是固體
C.正反應(yīng)吸熱,L是氣體
D.正反應(yīng)放熱,L是固體或液體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】恒溫條件下,可逆反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是( 。
①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài).
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
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