题目内容
用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件, 能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅, 其反应如下: 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH <0
完成下列填空:
(1)在一定温度下进行上述反应, 若反应容器的容积为2 L, 3 min后达到平衡, 测得固体质量增加了2. 80 g, 则转移电子的物质的量为 ,H2的平均反应速率为 mol/(L·min); 该反应的平衡常数表达式K= 。
(2)上述反应达到平衡后, 下列说法正确的是 。
a. 其他条件不变, 压强增大, 平衡常数K减小
b. 其他条件不变, 温度升高, 平衡常数K减小
c. 其他条件不变, 增大Si3N4物质的量,平衡向左移动
d. 其他条件不变, 增大HCl物质的量,平衡向左移动
(3)一定条件下, 在密闭恒容的容器中, 能表示上述反应达到化学平衡状态的是 。
A.3v逆(N2)=v正(H2) | B.v正(HCl)=4v正(SiCl4) |
C.混合气体密度保持不变 | D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6 |
(1)0.24mol 0. 02 (2)bd (3)ac (4)<
解析试题分析:(1)2.80/(3*28+4*14)*3*4=0.24mol;
2.80/(3*28+4*14)*6/3/2="0.02" mol/(L·min);
平衡常数是指可逆化学反应达到平衡时,每个产物浓度系数次幂的连乘积与每个反应物浓度系数次幂的连乘积之比;
(2)a、温度不变,加压或改变反应物的浓度等平衡常数不变,错误;b、因反应为放热反应,故反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小,正确;c、其他条件不变,增加固体Si3N4平衡不移动,错误;d、其他条件不变,增大HCl的物质的量,平衡向消耗HCl的逆反应方向移动,d正确。)
(3)利用化学反应速率之比等于化学方程式计量系数比可知a项叙述表示v正=v逆,表示反应达到平衡态,正确;b项均表示正反应,无论反应是否处于平衡态,都成立,错误;c、混合气体密度不变说明溶液中气体质量不变,而平衡移动则气体质量改变,所以c项表示达到平衡态,正确;d项表示的浓度关系与是否平衡无关,错误。
(4)降低温度,平衡正向移动,n(H2)/n(HCl)变小。
考点:化学平衡。
已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“>”“<”或“=”);
(2)830℃时,向一个5L密闭容器中充入0.20 mol A和0.80 mol B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol·L-1·s-1,则6s时c(A)= mol·L-1,C的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为
,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为 ;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母);
a.压强不随时间改变
b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变
d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为
工业上一般在密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
(1)不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
①该反应△H 0,△S 0(填“>”或“<”),则该反 自发进行(填“一定能”、“一定不能”、“不一定”)实际生产条件控制在250℃、l.3×l04kPa左右,选择此压强的理由是 。
(2)某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)="0.l" mol·L -1。
①该反应的平衡常数K= :
②在其他条件不变的情况下,将容器体积压缩到原来的1/2,与原平衡相比,下列有关说法正确的是 (填序号)。
A.氢气的浓度减少 |
B.正反应速率加快,逆反应速率也加快 |
C.甲醇的物质的量增加 |
D.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大 |
在一定条件下,在一容积可变的密闭容器中,将SO2和O2混合发生反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-92.3KJ/mol,反应过程中,SO2、O2、SO3的物质的量(mol)的变化如下表(0~4min时,容器气体压强为0.1MPa):
时间min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
n(SO2) | 2.00 | 1.92 | 1.84 | 1.76 | 1.76 | 1.64 | 1.52 | 1.40 | 1.40 | 1.40 |
n(O2) | 1.00 | 0.96 | 0.92 | 0.88 | 0.88 | 0.82 | 0.76 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
n(SO3) | 0 | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.24 | 0.36 | 0.48 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
回答下列问题:
(1)___________________________时段,反应处于平衡状态。
(2)第5min时,从同时提高速率和转化率两个方面分析,改变的外界条件是_____________;平衡向____________方向移动。(填“正”、“逆”或“不”)
(3)其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图a。,Fe2O3和NiO作催化剂均能使S02的转化率达到最高,不考虑价格因素,选择Fe2O3的 主要优点是_____________。
(4)科研小组在3800C Fe2O3作催化剂时,研究了不同投料比n(O2):n(SO2)对S02转化率的影响,结果如图b。请在答题卡坐标图中画出n(O2):n(SO2)=1:2时,SO2转化率的预期变化曲线。
已知重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种主要的的无机试剂。
(1)强氧化性的K2Cr2O7溶液中,存在如下平衡: Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+,
①若要使溶液的橙色加深,下列可采用的方法是 。
A.加入适量稀盐酸 | B.加入适量稀硫酸 | C.加入适量烧碱固体 | D.加水稀释。 |