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，测得固体的质量增加了2.80 g，则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
(4)若平衡时H2和HCl的物质的量之比为m/n，保持其他条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比________m/n(填“>”、“＝”或“<”)。
(1)0.02 
(2)bd (2)ac (4)<
解析
已知下列两个反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g) 
CO(g)＋H2O ΔH1
反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH2
(1)相同温度下，若上述反应Ⅰ的化学平衡常数为K1，反应Ⅱ的化学平衡常数为K2，那么K1·K2＝________。
(2)反应Ⅰ化学平衡常数K1和温度t的关系如下表一：
| t/℃ | 700 | 800 | 850 | 1 000 | 1 200 |
| K1 | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
该反应的ΔH1__________0(选填“>”、“＝”或“<”)。
(3)某温度下，反应Ⅰ的化学平衡常数为2.25。在该温度下，向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中通入CO2(g)和H2(g)，这两种物质的起始浓度如下表二：
| 起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
| c(CO2)(mol/L) | 0.01 | 0.02 | 0.02 |
| c(H2)(mol/L) | 0.01 | 0.01 | 0.02 |
反应速率最快的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)，平衡时，H2转化率最大的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)，丙中H2的转化率为________。
哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现将氢气和氮气充入某密闭容器中，在一定条件下反应的有关数据为：
| 项目 | H2 | N2 | NH3 |
| 起始时 | 5 mol·L－1 | 3 mol·L－1 | 0 |
| 2 s末 | 2 mol·L－1 | | |
(1)氢气和氮气反应生成氨气(在2 s内)的反应速率v(H2)＝__________。若此时已达平衡，则可求得平衡常数为__________。
(2)下图表示合成NH3反应在时间t0→t6中反应速率与反应过程曲线图，则在下列达到化学平衡的时间段中，化学平衡常数最大的一段时间是__________。
①t0→t1 ②t2→t3 ③t3→t4 ④t5→t6
若t1时改变的条件是升高温度，则说明合成NH3反应的焓变ΔH________0(填“大于”或“小于”)。
已知CO2(g)＋H2(g) 
CO(g)＋H2O(g)的平衡常数随温度变化如下表：
| t/℃ | 700 | 800 | 850 | 1 000 | 1 200 |
| K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
请回答下列问题：
(1)上述正向反应是________反应(选填“放热”或“吸热”)。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。(填编号)
A．容器中压强不变
B．c(CO2)＝c(CO)
C．生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
D．混合气体的平均相对分子质量不变
E．混合气体的密度不变
(3)在850 ℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器中，其中向正反应方向进行的有________(选填A、B、C、D、E)。
| | A | B | C | D | E |
| n(CO2) | 3 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| n(H2) | 2 | 1 | 0 | 1 | 2 |
| n(CO) | 1 | 2 | 3 | 0.5 | 3 |
| n(H2O) | 5 | 2 | 3 | 2 | 1 |
(4)在850 ℃时，可逆反应：CO2(g)＋H2(g)??CO(g)＋H2O(g)，在该容器内各物质的浓度变化如下：
| 时间 /min | CO2 (mol·L－1) | H2 (mol·L－1) | CO (mol·L－1) | H2O (mol·L－1) |
| 0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
| 2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
| 3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
| 4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
则3 min～4 min平衡后c3＝________mol·L－1，CO2的转化率为________。
（1）在固定体积的密闭容器中通入N2和H2，下列能说明达到平衡的是________。
| A．3v（N2）＝v（H2） |
| B．断裂1个N≡N的同时断裂6个N—H |
| C．N2、H2、NH3的物质的量之比是1∶3∶2 |
| D．容器内气体的压强不变 |
F．气体的平均相对分子质量不变
（2）在2 L的密闭容器中通入2 mol N2、8 mol H2，5 min时达到平衡，测得NH3的物质的量是2 mol，则平衡时c（H2）＝______________。
大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
（1）O3将I－氧化成I2的过程由3步反应组成：
①I－（aq）＋O3（g）=IO－（aq）＋O2（g）ΔH1
②IO－（aq）＋H＋（g）=HOI（aq）ΔH2
③HOI（aq）＋I－（aq）＋H＋（aq）=I2（aq）＋H2O（l）ΔH3
总反应的化学方程式为_________________________________，
其反应热ΔH＝______________。
（2）在溶液中存在化学平衡：I2（aq）＋I－（aq） 
I3-（aq），其平衡常数表达式为________。
（3）为探究Fe2＋对O3氧化I－反应的影响（反应体系如图1），某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH，结果见图2和下表。
| 编号 | 反应物 | 反应前pH | 反应前pH |
| 第1组 | O3＋I－ | 5.2 | 11.0 |
| 第2组 | O3＋I－＋Fe2＋ | 5.2 | 4.1 |
①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是______________。
②图1中的A为________。由Fe3＋生成A的过程能显著提高I－的转化率，原因是____________________。
③第2组实验进行18 s后，I3-浓度下降。导致下降的直接原因有（双选）________。
A．c（H＋）减小
B．c（I－）减小
C．I2（g）不断生成
D．c（Fe3＋）增加
（4）据图2，计算3～18 s内第2组实验中生成I3-的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。
在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A（g），在一定温度进行如下反应：A（g） 
B（g）＋C（g） ΔH＝＋85.1 kJ·mol－1
反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见下表：
| 时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
 | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
回答下列问题：
（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为________。
（2）由总压强p和起始压强P0计算反应物A的转化率a（A）的表达式为________，平衡时A的转化率为________，列式并计算反应的平衡常数K________。
（3）①由总压强p和起始压强P0表示反应体系的总物质的量n（总）和反应物A的物质的量n（A），n（总）＝________mol，n（A）＝________mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：a＝________。
| 反应时间t/h | 0 | 4 | 8 | 16 |
| c（A）/（mol·L－1） | 0.10 | a | 0.026 | 0.0065 |
分析该反应中反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（t）的规律，得出的结论是________，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c（A）为________mol·L－1。
