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, 测得固体质量增加了2. 80 g, 则转移电子的物质的量为 ,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 |
I.设反应①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1。
反应②Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2,
在不同温度下,K1、K2的值如下:
| T(K) | K1 | K2 |
| 973 | 1.47 | 2.36 |
| 1173 | 2.15 | 1.67 |
A.缩小反应容器容积
B.扩大反应容器容积
C.降低温度
D.升高温度
E.使用合适的催化剂
F.设法减少CO的量
(2)若反应Fe(s)+CO2(g)
A.前者大 B.后者大 C.一样大 D.无法判断
II.(1)水的电离平衡曲线如图所示,若A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度。则100℃时1 mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(H+)=________mol·L-1,KW(25℃)________KW(100℃)(填“>”、“<”或“=”)。25 ℃时,向水的电离平衡体系中加入少量NH4HCO3固体,对水的电离平衡的影响是________(填“促进”、“抑制”或“不影响”)。
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知如表数据。
| 化学式 | 电离平衡常数(25℃) |
| HCN | K=4.9×10-10 |
| CH3COOH | K=1.8×10-5 |
| H2CO3 | K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 |
①25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为 ____。
②25 ℃时,相同浓度、相同体积的CH3COOH溶液和NaOH溶液混合, 则混合溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)
③向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为_______________________________。
700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)
CO2+H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):
| 反应时间/min | n(CO)/mol | n(H2O)/ mol |
| 0 | 1.20 | 0.60 |
| t1 | 0.80 | |
| t2 | | 0.20 |
(1)反应在t1min内的平均速率为v(H2)= mol·L-1·min-1
(2)保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)= mol。
(3)保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率 (填“增大”或“减小”或“不变” 下同),H2O的体积分数
(4)温度升至800℃,该反应平衡常数为0.64,则正反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
氨气是一种重要的化工产品,是生产铵盐、尿素等的原料。工业合成氨的反应如下:N2(g) +3H2(g)
2NH3(g) △H=一92. 4 KJ·mol-1
(1)2NH3(g)
N2(g) +3H2(g)在恒容密闭容器中达到平衡的标志有
①单位时间内生成3n mol H2:同时生成2n mol NH3②用NH3、N2、H2表示反应速率比为2∶1∶3 ③混合气体的密度不再改变 ④混合气体压强不再改变 ⑤混合气体平均相对分子质量不再改变
| A.①③④ | B.①②④⑤ | C.①④⑤ | D.②③④ |
t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10 molCO:和0. 40 molNH3 ,70 min开始达到平衡。反应中CO2 ( g)的物质的量随时间变化如下表所示:
| 时间/min | 0 | 30 | 70 | 80 | 100 |
| n(CO2) /mol | 0.10 | 0.060 | 0.040 | 0.040 | 0.040 |
①20 min时,υ正(CO2 )_ 80 min时。υ逆(H2O)(填“>”、“=”或“<”)。
②在100 min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0. 050 mo1CO2和0. 20 molNH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将_ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
③上述可逆反应的平衡常数为_ (保留二位小数)。
④根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH3的转化率随时间变化的图像;保持其它条件不变;则(t+10)℃下正确的图像可能是 (填图甲中的“A”或“B”)。
⑤图乙所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH2)2〕的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为 ,若两极共收集到气体22. 4L(标
况),则消耗的尿素为 g(忽略气体的溶解)。
工业制硝酸的主要反应是:4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O (g) ΔH=" -1025" KJ/mol
(1)一定温度下,现将0.8mol NH3和1.5mol O2充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 ![]()
(2)在容积为1L的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
| 时间/浓度 | c(NH3)(mol/L) | C(O2)(mol/L) | C(NO)(mol/L) |
| 起始 | 0.8 | 1.5 | 0 |
| 第2min | 0.7 | a | 0.1 |
| 第4min | 0.4 | 1.0 | 0.4 |
| 第6min | 0.4 | 1.0 | 0.4 |
| 第8min | 1.2 | 2.5 | 0.4 |
①起始时物料比c (O2) : c (NH3)>1.25,其原因是
②反应在第2min到第4min时O2的平均反应速率为 mol·L-1·min-1
③反应在第2min改变了反应条件,改变的条件可能是 (填字母序号)
a.使用催化剂 b.升高温度 c.增大压强 d.增加O2的浓度
④反应在第8min改变的反应条件可能是 ,再次达到平衡时,NO的体积分数
(填“增大”、“减小”或“不变”)