碳化硅(SiC) 、氧化铝(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。

(1)Al的原子结构示意图为                ;Al与NaOH溶液反应的离子方程式为

                                                              

(2)氮化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,其反应方程式为                                                    

(3)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  

某温度和压强条件下,分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2L密闭容器内,进行上述反应,5min达到平衡状态,所得Si3N4(s)的质量是5.60g。

①H2的平均反应速率是         mol/(L·min)。

②平衡时容器内N2的浓度是          mol·L-1

③SiCl4(g)的转化率是        

④若按n(SiCl4) : n(N2) : n(H2) =" 3" : 2 : 6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl4(g)的转化率应         (填“增大”、“减”或“不变”)。

⑤工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:

SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g);△H=+QkJ·mol1(Q>0)

某温度、压强下,将一定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应(此条件下为可逆反应),下列叙述正确的是(   )

A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率

B.若反应开始时SiCl4为1mol,则达到平衡时,吸收热量为QkJ

C.当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成的HCl通入100mL1mol·L1的NaOH恰好反应

D.反应至4min时,若HCl的浓度为0.12mol·L1,则H2的反应速率为0.03mol/(L·min)

 

氨气是生产化肥、硝酸的重要原料,围绕合成氨人们进行了一系列的研究

(1)氢气既能与氮气又能与氧气发生反应,但是反应的条件却不相同。

已知:2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g)  ΔH =" -483.6" kJ/mol

3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g) ΔH =" -92.4" kJ/mol

计算断裂1 mol N≡N键需要能量            kJ , 氮气分子中化学键比氧气分子中的     化学键键               (填“强”或“弱”),

(2)固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程:

N2 (g) + O2 (g) =" 2NO" (g)  ΔH =" +180.8" kJ/mol ,工业合成氨则是人工固氮。

分析两种固氮反应的平衡常数,下列结论正确的是                  

 反应

大气固氮

工业固氮

温度/℃

27

2000

25

350

400

450

   K

3.84×10-31

0.1

5×108

1.847

0.507

0.152

A.常温下,大气固氮几乎不可能进行,而工业固氮非常容易进行

B.人类大规模模拟大气固氮是无意义的

C.工业固氮温度越低,氮气与氢气反应越完全

D.K越大说明合成氨反应的速率越大

(3)在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料, 发生反应:

3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g)测得甲容器中H2的转化率为40%。

 

N2

H2

NH3

1

3

0

0.5

1.5

1

0

0

4

①判断乙容器中反应进行的方向                  。(填“正向”或“逆向”)

②达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为             

 

 0  68773  68781  68787  68791  68797  68799  68803  68809  68811  68817  68823  68827  68829  68833  68839  68841  68847  68851  68853  68857  68859  68863  68865  68867  68868  68869  68871  68872  68873  68875  68877  68881  68883  68887  68889  68893  68899  68901  68907  68911  68913  68917  68923  68929  68931  68937  68941  68943  68949  68953  68959  68967  203614 

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