题目内容
【题目】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）△H＜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2L，3min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80g，则H2的平均反应速率 mol（Lmin）﹣1；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）将0.050mol SO2（g）和0.030mol O2（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO3）=0.040mol/L．计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率（写出计算过程）．
【答案】
（1）0.02,
（2）bd
（3）80%
【解析】解：（1）3min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80g，则生成n（Si3N4）= 
=0.2mol，则消耗氢气为0.2mol×6=1.2mol，则H2的平均反应速率为 
=0.02 mol（Lmin）﹣1；该反应的平衡常数表达式K= ，
所以答案是：0.02； ；
（2）a．其他条件不变，压强增大，平衡常数K不变，K只与温度有关，故错误；
b．该反应为放热单元，其他条件不变，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故正确；
c．其他条件不变，增大Si3N4物质的量，纯固体不影响平衡移动，则平衡不移动，故错误；
d．其他条件不变，增大HCl物质的量，生成物浓度增大，平衡向左移动，故正确；
所以答案是：bd；
（3）达到平衡，测得c（SO3）=0.040mol/L，则
2SO2（g）+ | O2（g） | 2SO3（g） | |
起始 | 0.05 | 0.03 | 0 |
转化 | 0.04 | 0.02 | 0.04 |
平衡 | 0.01 | 0.01 | 0.04 |
则K= 
=1.6×103 molL﹣1，
α（SO2）= 
×100%=80%，
答：该条件下反应的平衡常数K为1.6×103 molL﹣1，SO2的平衡转化率为80%．
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡的计算的相关知识，掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．
