(16分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由SiO2与过量焦炭在1300-1700oC的氮气流中反应制得3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)
Si3N4(s)+6CO(g)
(1)已知该反应每转移1mole—,放出132.6kJ的热量,该方程式的?H = 。
(2)能判断该反应(在体积不变的密闭容器中进行)已经达到平衡状态的是 。
A.焦炭的质量不再变化 B.N2和CO速率之比为1:3
C.生成6molCO同时消耗1mol Si3N4 D.混合气体的密度不再变化
(3)下列措施中可以促进平衡右移的是 。
A.升高温度 B.降低压
C.加入更多的SiO2 D.充入N2
某温度下,测得该反应中N2和CO各个时刻的浓度如下,
| 时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 |
| N2浓度/mol·L-1[ | 4.00 | 3.70 | 3.50 | 3.36 | 3.26 | 3.18 | 3.10 | 3.00 | 3.00 | 3.00 |
| CO浓度/mol·L-1 | 0.00 | 0.90 | 1.50 | 1.92 | 2.22 | 2.46 | 2.70 | — | — | — |
(14分,每空2分)
I.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
N2(g)+3H2
(g)
2NH3(g) △H=" -92.4" kJ/mol 据此回答以下问题:
(1)为了提高氨气的产率,可以选择的方法是 _______(填序号,错选扣分)。
① 升高温度 ② 增大压强 ③ 使用催化剂 ④ 及时分离出NH3
(2)对在密闭容器中进行的可逆反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),下列哪种情况下,
说明该反应已经达到化学平衡状态____________________________________。
①N2的正反应速率是NH3的逆反应速率的1/2
②在恒容条件下,混合气体的压强保持不变
③N2、H2、NH3的物质的量之比为1:3:2
④单位时间内每生成3mol H2的同时有2mol NH3生成
⑤3mol N-N键断裂,同时有6mol N-H键断裂
(3)一定条件下,NH3在固定体积的密闭容器中发生分解反应(△H>0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是________________(选填序号)。
| 选项 | a | b | c | d |
| x | 温度 | 温度 | 加入H2的物质的量 | 加入NH3的物质的量 |
| y | NH3的物质的量 | 平衡常数K | NH3的转化率 | 生成物物质的量总和 |
II.(1)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:
2IO3-+5SO32-+2H+===I2+5SO42-+H2O
生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
某同学设计实验如下表所示:
| | 0.01mol·L-1 KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL | 0.01mol·L-1 Na2SO3溶液的体积/mL | H2O的体积 /mL | 实验 温度 /℃ | 溶液出现蓝色时所需时间/s |
| 实验1 | 5 | V1 | 35 | 25 | --------- |
| 实验2 | 5 | 5 | 40 | 25 | ---------- |
| 实验3 | 5 | 5 | V2 | 0 | ----------- |
________________________________________________;
表中V1=___________mL.
(2)可逆反应C(s)+H2O(g)
①图中t4到t6段时引起平衡移动的条件可能是
②图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 。
汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒
气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g),在298 K、100 kPa下,ΔH=-113 kJ/mol,ΔS=-145 J/(mol·K).
(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施为________.
| A.加催化剂同时升高温度 |
| B.加催化剂同时增大压强 |
| C.升高温度同时充入N2 |
| D.降低温度同时增大压强 |
(3)在如图中画出在某时刻条件改变后的图象(其他条件不变).t1:增大NO的浓度 t2:降低温度
(4)判断该条件下反应能否自发.