16.氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦,通過以下反應(yīng)制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)?Si3N4(s)+6CO(g)
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{{c}^{6}(CO)}{{c}^{2}({N}_{2})}$;
(2)升高溫度,平衡常數(shù)K減小,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),(填“放熱”、或“吸熱”);
(3)若已知CO生成速率為v(CO)=18mol•L-1•min-1,則N2消耗速率為v(N2)=6mol•L-1•min-1
(4)在一定溫度下,不能作為該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是C;
A.單位時(shí)間內(nèi)1.2molSi-O斷裂的同時(shí)有0.2molN三N形成       B.Si3N4的質(zhì)量不變
C.v(CO):v(N2)=3:1                              D.N2的轉(zhuǎn)化率不變
(5)若該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 K=729,則在同溫度下1L密閉容器中,足量的SiO2和C與2mol N2充分反應(yīng),則N2的轉(zhuǎn)化率是50%(提示:272=729)
(6)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、CO的量),反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如右圖.圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是升高溫度或增大壓強(qiáng);圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是t3~t4

分析 (1)K=生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比;
(2)升高溫度,平衡常數(shù)K減小,則升高溫度平衡逆向移動(dòng);
(3)CO生成速率為v(CO)=18mol•L-1•min-1,結(jié)合反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v(N2);
(4)結(jié)合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判斷平衡狀態(tài);
(5)在同溫度下1L密閉容器中,足量的SiO2和C與2mol N2充分反應(yīng),設(shè)轉(zhuǎn)化的氮?dú)鉃閤mol,則
   3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)?Si3N4(s)+6CO(g)
開始                  2mol                 0
轉(zhuǎn)化                   x                    3x
平衡                   2-x                  3x
$\frac{(3x)^{6}}{(2-x)^{2}}$=729,以此計(jì)算轉(zhuǎn)化率;
(6)t4時(shí)正逆反應(yīng)速率均增大,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,則為升高溫度或增大壓強(qiáng);從開始改變條件平衡均向正反應(yīng)進(jìn)行,t4時(shí)平衡逆向移動(dòng).

解答 解:(1)K=生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比,則平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{{c}^{6}(CO)}{{c}^{2}({N}_{2})}$,故答案為:$\frac{{c}^{6}(CO)}{{c}^{2}({N}_{2})}$;
(2)升高溫度,平衡常數(shù)K減小,則升高溫度平衡逆向移動(dòng),可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故答案為:放熱;
(3)CO生成速率為v(CO)=18mol•L-1•min-1,由反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知v(N2)=18mol•L-1•min-1×$\frac{2}{6}$=6 mol•L-1•min-1,
故答案為:6 mol•L-1•min-1;
(4)A.單位時(shí)間內(nèi)1.2molSi-O斷裂的同時(shí)有0.2molN三N形成,可知正逆反應(yīng)速率相等,能判斷平衡,故A不選;       
B.Si3N4的質(zhì)量不變,可知反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B不選;
C.v(CO):v(N2)=3:1,始終存在此關(guān)系,不能判斷平衡,故C選;                             
D.N2的轉(zhuǎn)化率不變,可知反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D不選;
故答案為:C;
(5)在同溫度下1L密閉容器中,足量的SiO2和C與2mol N2充分反應(yīng),設(shè)轉(zhuǎn)化的氮?dú)鉃閤mol,則
   3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)?Si3N4(s)+6CO(g)
開始                  2mol                 0
轉(zhuǎn)化                   x                    3x
平衡                   2-x                  3x
$\frac{(3x)^{6}}{(2-x)^{2}}$=729,解得x=1mol,
則N2的轉(zhuǎn)化率是$\frac{1mol}{2mol}$×100%=50%,
故答案為:50%;
(6)該反應(yīng)為氣體體積增大且放熱的反應(yīng),t4時(shí)正逆反應(yīng)速率均增大,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,則改變條件為升高溫度或增大壓強(qiáng);從開始改變條件平衡均向正反應(yīng)進(jìn)行,t4時(shí)平衡逆向移動(dòng),即表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是t3~t4,
故答案為:升高溫度或增大壓強(qiáng);t3~t4

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算,為高頻考點(diǎn),把握平衡常數(shù)的含義、化學(xué)平衡移動(dòng)因素、平衡判定及三段法計(jì)算是解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查,題目難度不大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列說法中正確的是( 。
A.向飽和Na2CO3溶液中通入過量的CO2,溶液中無明顯現(xiàn)象
B.將8 g SO3 放入92 g水中,所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%
C.已知H+(aq)+OH-(aq)═HO(l);△H=-57.3 kJ/mol.將4 g氫氧化鈉固體放入100 mL 1 mol/L的稀鹽酸中,放出了5.73 kJ的熱量
D.向100 ml 1 mol/L的Ca(HCO32 溶液中加入等濃度等體積的NaOH溶液,溶液的堿性減弱

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.關(guān)于蛋白質(zhì)的下列敘述正確的是(  )
A.加熱會(huì)使蛋白質(zhì)變性,因此生吃雞蛋比熟吃好
B.蛋白質(zhì)水解時(shí)直接變成氨基酸
C.一束光線照射蛋白質(zhì)溶液,產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)
D.蛋白質(zhì)僅含C、H、O、N四種元素

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.可逆反應(yīng)mA(固)+nB(氣)?e C(氣)+f D(氣)△H,反應(yīng)過程中,當(dāng)其它條件不變時(shí),C的百分含量(C%)與溫度(T)和壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖:下列敘述正確的是( 。
A.達(dá)平衡后,加入催化劑則C%增大
B.達(dá)平衡后,增加A的量有利于平衡向右移動(dòng)
C.化學(xué)方程式中n>e+f
D.達(dá)平衡后升溫,則平衡向左移動(dòng),且△H<0

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列有關(guān)水的電離的說法正確的是( 。
A.將水加熱,KW增大,pH不變
B.向水中加入少量NaHSO4固體,恢復(fù)到原溫度,水的電離被抑制,C(H+) 增大
C.向水中加入少量NH4Cl固體,恢復(fù)到原溫度,水的電離程度減小
D.向水中加少量KOH固體,恢復(fù)到原溫度,水的電離程度增大

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.已知AG=lg$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$,常溫下,在AG=-10的溶液中能大量存在的離子組是( 。
A.Cl-,AlO2-,SO32-,Na+B.NO3-,CH3COO-,Na+,NH4+
C.Cl-,NO3-,Mg2+,K+D.SO42-,HCO3-,Cl-,K+

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.已知反應(yīng)2X+Y═3Z+W在某段時(shí)間內(nèi)以Y表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.3mol/(L•min),此段時(shí)間內(nèi)以Z的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為( 。
A.0.3mol/(L•min)B.0.6mol/(L•min)C.0.9mol/(L•min)D.1.2mol/(L•min)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

5.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3•H2O,Al2O3•3H20以及少量Fe2O3、SiO2)提取純Al2O3做冶煉鋁的原料,提取的操作過程用下面的流程圖表示:

(1)濾液A中溶質(zhì)的化學(xué)式為:AlCl3,F(xiàn)eCl3,HCl,
(2)寫出濾液A中的一種溶質(zhì)與過量NaOH反應(yīng)形成濾液B中溶質(zhì)的離子方程式:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O.
(3)如將第③步通CO2改為加過量鹽酸,最后能否得到Al2O3不能.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.下列使用漏斗的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中,設(shè)計(jì)正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?br />
A.用圖甲所示裝置制取并收集少量的N02氣體(不考慮倒吸)
B.用圖乙所示裝置制取并收集氨氣
C.用圖丙所示裝置用苯萃取碘水中的碘,并將碘的苯溶液從漏斗下口放出
D.用圖丁所示裝置配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案