6.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)$\stackrel{高溫}{?}$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0.02 mol/(L•min);該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{12}(HCl)}{{c}^{3}(SiC{l}_{4})•{c}^{2}({N}_{2})•{c}^{6}({H}_{2})}$.
(2)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列說法正確的是bd.
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)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ac.
a.3v(N2)=v(H2)    b.v(HCl)=4v(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(shí)H2和HCl的物質(zhì)的量之比為m/n,保持其它條件不變,降低溫度后達(dá)到新的平衡時(shí),H2和HCl的物質(zhì)的量之比< m/n(填“>”、“=”或“<”).

分析 (1)固體的質(zhì)量增加了2.80g為Si3N4的質(zhì)量,根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算其物質(zhì)的量,根據(jù)方程式計(jì)算消耗氫氣的物質(zhì)的量,再根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計(jì)算v(H2);
平衡常數(shù)為生成物濃度化學(xué)計(jì)量數(shù)次數(shù)冪之積與生成物濃度化學(xué)計(jì)量數(shù)次數(shù)冪之積的比值;
(2)a.平衡常數(shù)只受溫度影響;
b.正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減。
c.Si3N4是固體,增大其物質(zhì)的量,不影響平衡移動(dòng);
d.增大HCl物質(zhì)的量,平衡向消耗HCl的方向移動(dòng);
(3)a.根據(jù)速率之比對(duì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,可以確定v(H2)=v(H2);
b.都表示正反應(yīng)速率,反應(yīng)自始至終都成立;
c.混合氣體密度保持不變說明混合氣體的總質(zhì)量不變,而平衡移動(dòng)則氣體的質(zhì)量發(fā)生變化;
d.平衡時(shí)濃度關(guān)系與起始濃度有關(guān)、與轉(zhuǎn)化率有關(guān);
(4)該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),到達(dá)新平衡,H2的物質(zhì)的量減小,HCl的物質(zhì)的量物質(zhì)的量增大.

解答 解:(1)固體的質(zhì)量增加了2.80g為Si3N4的質(zhì)量,其物質(zhì)的量$\frac{2.8g}{140g/mol}$=0.02mol,根據(jù)方程式可知消耗氫氣的物質(zhì)的量=0.02mol×6=0.12mol,故v(H2)=$\frac{\frac{0.12mol}{2L}}{3min}$=0.02mol/(L.min);
平衡常數(shù)為生成物濃度化學(xué)計(jì)量數(shù)次數(shù)冪之積與生成物濃度化學(xué)計(jì)量數(shù)次數(shù)冪之積的比值,故該反應(yīng)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{12}(HCl)}{{c}^{3}(SiC{l}_{4})•{c}^{2}({N}_{2})•{c}^{6}({H}_{2})}$,
故答案為:0.02;$\frac{{c}^{12}(HCl)}{{c}^{3}(SiC{l}_{4})•{c}^{2}({N}_{2})•{c}^{6}({H}_{2})}$;
(2)a.平衡常數(shù)只受溫度影響,壓強(qiáng)增大,平衡常數(shù)K不變,故a錯(cuò)誤;
b.正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,故b正確;
c.Si3N4是固體,增大其物質(zhì)的量,不影響平衡移動(dòng),故c錯(cuò)誤;
d.增大HCl物質(zhì)的量,平衡向消耗HCl的方向移動(dòng),即向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故d正確,
故答案為:bd;
(3)a.根據(jù)速率之比對(duì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,可以確定v(H2)=v(H2),說明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài),故a正確;
b.都表示正反應(yīng)速率,反應(yīng)自始至終都成立,不能說明到達(dá)平衡狀態(tài),故b錯(cuò)誤;
c.混合氣體密度保持不變說明混合氣體的總質(zhì)量不變,而平衡移動(dòng)則氣體的質(zhì)量發(fā)生變化,可以說明到達(dá)平衡狀態(tài),故c正確;
d.平衡時(shí)濃度關(guān)系與起始濃度有關(guān)、與轉(zhuǎn)化率有關(guān),不能說明到達(dá)平衡狀態(tài),故D錯(cuò)誤,
故答案為:ac;
(4)該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),到達(dá)新平衡,H2的物質(zhì)的量減小,HCl的物質(zhì)的量物質(zhì)的量增大,新平衡H2和HCl的物質(zhì)的量之比<$\frac{m}{n}$,
故答案為:<.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、平衡狀態(tài)判斷、化學(xué)平衡移動(dòng)等,意在考查學(xué)生的思維能力和分析推理能力,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.乙醛在氧化銅催化劑存在的條件下,可以被空氣氧化成乙酸.依據(jù)此原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制得并在試管C中收集到少量乙酸溶液(如圖所示:試管A中裝有40%的乙醛水溶液、氧化銅粉末;試管C中裝有適量蒸餾水;燒杯B中裝有某液體).已知在60℃~80℃時(shí)用雙連打氣球鼓入空氣即可發(fā)生乙醛的氧化反應(yīng),連續(xù)鼓入十幾次反應(yīng)基本完全.有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)見下表:
物質(zhì)乙醛乙酸甘油乙二醇
沸點(diǎn)20.8℃117.9℃290℃197.2℃100℃
請(qǐng)回答下列問題:
(1)試管A內(nèi)在60~80℃時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為(注明反應(yīng)條件)2CH3CHO+O2$→_{CuO}^{60℃-80℃}$2CH3COOH;
(2)如圖所示在實(shí)驗(yàn)的不同階段,需要調(diào)整溫度計(jì)在試管A內(nèi)的位置,在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在試管A的反應(yīng)液中;目的是測(cè)量反應(yīng)溶液的溫度;當(dāng)試管A內(nèi)的主要反應(yīng)完成后溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在試管A的支管口處,目的是收集含乙酸的餾分;
(3)燒杯B的作用是使試管A內(nèi)的反應(yīng)液均勻受熱發(fā)生反應(yīng),使生成的乙酸變成蒸氣進(jìn)入試管C;燒杯B內(nèi)盛裝的液體可以是乙二醇(甘油)(寫出一種即可,在題給物質(zhì)中找);
(4)若想檢驗(yàn)試管C中是否含有產(chǎn)物乙酸,請(qǐng)你在所提供的藥品中進(jìn)行選擇,設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方案.所提供的藥品有:pH試紙、紅色的石蕊試紙、白色的醋酸鉛試紙、碳酸氫鈉粉末.實(shí)驗(yàn)儀器任選.該方案為:
將少量碳酸氫鈉粉未,放入一個(gè)潔凈的試管中,加入少量試管C中的液體,若有氣體產(chǎn)生,則說明試管C中含有產(chǎn)物乙酸(或把一塊pH試紙放在表面皿(或玻璃片)上,用潔凈、干燥的玻璃棒蘸取試管C內(nèi)的液體,點(diǎn)在pH試紙中部,試紙變色后,用標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH,進(jìn)而說明是否有乙酸生成).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.阿司匹林(H)是常用的解熱鎮(zhèn)痛藥物,可由下列流程合成阿司匹林(H)和一種高聚物(G):

(1)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是;B→C的反應(yīng)類型是取代反應(yīng).
(2)C名稱是鄰甲基苯酚;H中含氧官能團(tuán)的名稱是羧基和酯基.
(3)由F合成高聚物G的化學(xué)方程式是n$→_{△}^{濃硫酸}$+nH2O.
(4)E有多種同分異構(gòu)體.寫出符合下列條件E的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:、
①含有醛基且不能發(fā)生水解反應(yīng);
②能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),且1mol 該物質(zhì)能與2mol NaOH反應(yīng);
③分子中核磁共振氫譜顯示有五組峰
(5)下列說法正確的是abc(填字母序號(hào)).
a.A使溴水褪色是物理變化
b.C不能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)
c.E可與乙醇在一定條件下發(fā)生取代反應(yīng)
d.1mol H與足量NaOH溶液反應(yīng),最多消耗2mol NaOH.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列實(shí)驗(yàn)方法或操作正確的是(  )
A.
轉(zhuǎn)移溶液
B.
    制蒸餾水
C.
  分離水和酒精
D.
  稀釋濃硫酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.(1)金屬釩(V)在材料科學(xué)上有重要作用,被稱為“合金的維生素”.以下是測(cè)定礦石中釩的含量的兩個(gè)反應(yīng):
①用稀硫酸溶解五氧化二釩(V2O5),得到(VO22SO4溶液.寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式V2O5+H2SO4═(VO22SO4+H2O;
該反應(yīng)不是(選填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng).
②用已知濃度的硫酸酸化的H2C2O4溶液,滴定(VO22SO4溶液,完成下列離子方程式,方框內(nèi)填數(shù)字,短線上填寫物質(zhì)的化學(xué)式或離子符號(hào).
VO2++H2C2O4+2H+→VO2++CO2↑+2H2O
③當(dāng)收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體11.2L時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.5NA
④甲同學(xué)提出:上述反應(yīng)能否用鹽酸酸化?乙同學(xué)認(rèn)為:要回答這個(gè)問題還得知道B.
A.VO2+和HCl氧化性相對(duì)強(qiáng)弱   B.VO2+和Cl2氧化性相對(duì)強(qiáng)弱   C.上述均不正確
(2)自然界的礦物、巖石的成因和變化受到許多條件的影響.地殼內(nèi)每加深1km,壓強(qiáng)增大約25 000~30 000kPa.在地殼內(nèi)SiO2和HF存在以下平衡:
SiO2(s)+4HF(g)?SiF4(g)+2H2O(g)△H=-148.9kJ•mol-1
根據(jù)題意完成下列填空:
①在地殼深處容易有SiF4、H2O氣體逸出,在地殼淺處容易有SiO2沉積.
②如果上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變大,該反應(yīng)AD(選填編號(hào)).
A.一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)         B.在平衡移動(dòng)時(shí)正反應(yīng)速率先增大后減小
C.一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)         D.在平衡移動(dòng)時(shí)逆反應(yīng)速率先減小后增大
③若反應(yīng)的容器容積為2.0L,反應(yīng)時(shí)間8.0min,容器內(nèi)氣體的密度增大了0.12g•L-1,在這段時(shí)間內(nèi)HF的平均反應(yīng)速率為0.0010mol/(L•min).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.常溫時(shí)下列敘述正確的是( 。
A.若1mL PH=1鹽酸與100mL MaOH溶液混合后,溶液PH=7,則NaOH溶液的PH=11
B.在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl的溶液恰好無色,則此時(shí)溶液的PH<7
C.某醋酸溶液的PH=a,將此溶液稀釋1倍后,溶液的PH=b,則a>b
D.1.0×10-3mol/L鹽酸的PH=3.0,1.0×10-8mol/L鹽酸PH=8.0

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18.經(jīng)測(cè)定乙烯溶解在乙醇中形成的溶液中,氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%,則此溶液中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(  )
A.75%B.13.6%C.14%D.25%

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15.下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述不相符的是( 。
A.
表示KNO3的溶解度曲線,a點(diǎn)所示的溶液是80℃時(shí)KNO3不飽和溶液
B.
表示某放熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化
C.
表示0.1000mol/LNaOH滴定20.00 mL 0.1000mol/L醋酸的滴定曲線
D.
表示向NH4Al(SO42溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液,體積V與沉淀n的變化

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16.如圖所示的實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?img src="http://thumb.1010pic.com/pic3/quiz/images/201509/41/437c8957.png" style="vertical-align:middle" />
A.實(shí)驗(yàn)①制取的氨氣溶解在飽和NaCl溶液
B.實(shí)驗(yàn)②通過觀察右邊試管有無倒吸現(xiàn)象說明鐵釘是否發(fā)生吸氧腐蝕
C.實(shí)驗(yàn)③可用于證明碳的非金屬性比硅強(qiáng)
D.圖④是實(shí)驗(yàn)室洗滌膠頭滴管的操作

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