题目内容
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制得:
3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)?Si3N4(s)+6CO(g)
(1)该反应的平衡常数表达式为K=
;
(2)若知上述反应为放热反应,则其反应热△H
(3)若使压强增大,则上述平衡向
(4)若增加C的量,其正反应速率的变化是
(5)若已知CO生成速率为v(CO)=18mol/(L?min),则N2消耗速率为:v(N2)=
3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)?Si3N4(s)+6CO(g)
(1)该反应的平衡常数表达式为K=
c6(CO) |
c2(N2) |
c6(CO) |
c2(N2) |
(2)若知上述反应为放热反应,则其反应热△H
<
<
0(填“>”“<”或“=”);升高温度,其平衡常数值减小
减小
(填“增大”“减小”或“不变”);(3)若使压强增大,则上述平衡向
逆
逆
反应方向移动(填“正”或“逆”);(4)若增加C的量,其正反应速率的变化是
不变
不变
(填增大、不变、减小)(5)若已知CO生成速率为v(CO)=18mol/(L?min),则N2消耗速率为:v(N2)=
6
6
mol/(L?min).分析:(1)化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,注意固体、纯液体浓度为常数,不用写固体、纯液体的浓度;
(2)对于放热反应,反应热△H<0;
该反应为放热反应,升高温度平衡逆反应进行,化学平衡常数减小;
(3)增大压强平衡向气体体积减小的方向移动;
(4)碳是固体,增大碳的用量,不影响反应速率;
(5)根据速率之比等于化学计量数之比计算.
(2)对于放热反应,反应热△H<0;
该反应为放热反应,升高温度平衡逆反应进行,化学平衡常数减小;
(3)增大压强平衡向气体体积减小的方向移动;
(4)碳是固体,增大碳的用量,不影响反应速率;
(5)根据速率之比等于化学计量数之比计算.
解答:解:(1)可逆反应3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)?Si3N4(s)+6CO(g)的平衡常数k=
;
故答案为:
;
(2)对于放热反应,反应热△H<0;该反应为放热反应,升高温度平衡逆反应进行,化学平衡常数减小;
故答案为:<,减小;
(3)该反应正反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,即向逆反应移动;
故答案为:逆;
(4)碳是固体,增大碳的用量,不影响反应速率,故正反应速率不变;
故答案为:不变;
(5)已知CO生成速率为v(CO)=18mol/(L?min),根据速率之比等于化学计量数之比,则N2消耗速率为:v(N2)=
v(CO)=
×18mol/(L?min)=6mol/(L?min);
故答案为:6.
c6(CO) |
c2(N2) |
故答案为:
c6(CO) |
c2(N2) |
(2)对于放热反应,反应热△H<0;该反应为放热反应,升高温度平衡逆反应进行,化学平衡常数减小;
故答案为:<,减小;
(3)该反应正反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,即向逆反应移动;
故答案为:逆;
(4)碳是固体,增大碳的用量,不影响反应速率,故正反应速率不变;
故答案为:不变;
(5)已知CO生成速率为v(CO)=18mol/(L?min),根据速率之比等于化学计量数之比,则N2消耗速率为:v(N2)=
1 |
3 |
1 |
3 |
故答案为:6.
点评:考查化学平衡常数与影响因素、影响平衡移动的因素、化学反应速率计算等,比较基础,注意方程式中物质的状态,注意基础知识的掌握.
练习册系列答案
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氮化硅(Si3N4)是一种具有耐高温、耐磨蚀等优异性能的新型陶瓷.工业上可用如下反应来制取:3SiO2+6C+2N2
Si3N4+6CO下列说法中不正确的是( )
| ||
A、氮化硅陶瓷可用于制造汽车发动机 |
B、氮化硅中氮元素的化合价为─3 |
C、氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 |
D、氮化硅不会与任何酸发生反应 |
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,800℃下,石英、焦炭和氮气通过以下反应可制得氮化硅.3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)
Si3N4(s)+6CO(g)
(1)该反应中的氧化产物是 .
(2)800℃下,该反应的平衡常数表达式K= .
(3)已知:该反应K800℃>K 850℃,则该反应是 反应.(填“放热”或“吸热”).
(4)一定温度下,在2L密闭容器内,充入一定量SiO2、C、N2进行上述反应,N2的物质的量随时间(t)的变化如下表:
从反应初到平衡时,CO的平均生成速率为v(CO)= mol/(L?min).
(5)若压缩(4)中的密闭体系,则上述平衡向 反应方向移动.(填“正”或“逆”).
(6)能使SiO2的转化率增大的措施是 .(填标号)
A.及时分离出CO气体 B.降低温度 C.增加C的初始量 D.使用适宜催化剂.
| ||
(1)该反应中的氧化产物是
(2)800℃下,该反应的平衡常数表达式K=
(3)已知:该反应K800℃>K 850℃,则该反应是
(4)一定温度下,在2L密闭容器内,充入一定量SiO2、C、N2进行上述反应,N2的物质的量随时间(t)的变化如下表:
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(N2)/mol | 2.00 | 1.40 | 1.12 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
(5)若压缩(4)中的密闭体系,则上述平衡向
(6)能使SiO2的转化率增大的措施是
A.及时分离出CO气体 B.降低温度 C.增加C的初始量 D.使用适宜催化剂.