摘要: Si3N4 SiCl4 Si3N4+3O2=3SiO2+2N2 -3
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硅在材料王国中具有举足轻重的位置.请解答下列试题:
(1)硅的制备方法是制约太阳能发展的瓶颈,硅的制备原料是石英砂,石英与焦炭在高温电炉中反应可以制得硅.该反应的化学方程式是 ,该反应的气体产物是一氧化碳,不是二氧化碳,其原因是 .
(2)氮化硅Si3N4是一种高温结构材料,粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取.粉末状Si3N4对空气和水都不稳定.但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×l05Pa和185℃的密闭容器中热处理,可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料,同时还得到对水不稳定的Mg3N2.
①写出由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学反应方程式 ;
②现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,使生成的Si3N4沉积在石墨表面可得较高纯度的氮化硅,该制造方法称为: ;反应的化学方程式为 ;该法还可制造金刚石薄膜,反应的化学方程式为 .
③在Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105 Pa和185℃的密闭容器中热处理的过程中,除生成Mg3N2外,还可能生成 物质.热处理后除去MgO和Mg3N2的方法是 .
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(1)硅的制备方法是制约太阳能发展的瓶颈,硅的制备原料是石英砂,石英与焦炭在高温电炉中反应可以制得硅.该反应的化学方程式是
(2)氮化硅Si3N4是一种高温结构材料,粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取.粉末状Si3N4对空气和水都不稳定.但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×l05Pa和185℃的密闭容器中热处理,可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料,同时还得到对水不稳定的Mg3N2.
①写出由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学反应方程式
②现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,使生成的Si3N4沉积在石墨表面可得较高纯度的氮化硅,该制造方法称为:
③在Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105 Pa和185℃的密闭容器中热处理的过程中,除生成Mg3N2外,还可能生成
3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)?Si3N4(s)+6CO(g)+Q(Q>0)
完成下列填空:
(1)某温度下该反应在一容积为2L的密闭容器中进行,2min后达到平衡,刚好有2mol电子发生转移,则2min内反应的速率为:v(CO)=
0.25mol/L?min
0.25mol/L?min
;该反应的平衡常数表达式为| c6(CO) |
| c2(N2) |
| c6(CO) |
| c2(N2) |
(2)其它条件不变时仅增大压强,则
c
c
.a.K值减小,平衡向逆反应方向移动
b.K值增大,平衡向正反应方向移动
c.K值不变,平衡向逆反应方向移动
d.K值不变,平衡向正反应方向移动
(3)一定条件下能说明上述反应已达平衡的是
cd
cd
.a.c(N2 ):c(CO)=1:3 b.3v(N2 )=v(CO) c.固体质量不再改变 d.气体密度不再改变
(4)达到平衡后改变某一条件,反应速率v与时间t的关系如图所示.
若不改变N2与CO的量,则图中t4时引起变化的原因可能是
升高温度后压缩体积增大压强
升高温度后压缩体积增大压强
;图中t6时引起变化的原因可能是加入催化剂
加入催化剂
.由图可知,平衡混合物中CO含量最高的时间段是t3~t4
t3~t4
.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)△H<0
(1)该反应的平衡常数表达式为K=
(2)上述反应的熵变△S
(3)在一定温度下上述反应达到平衡的标志是
A.单位时间生成2摩尔Si3N4的同时生成1摩尔的N2
B.容器内c(N2):c(CO)=1:3
C.容器内的气体中,CO的百分含量保持不变
D.单位时间消耗1摩尔SiO2的同时生成2摩尔的C
(4)达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率v与时间t的关系如图:

若不改变N2、CO的量,则图中t4时引起平衡移动的条件可能是
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3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)
| 高温 |
(1)该反应的平衡常数表达式为K=
=
| c6(CO) |
| c2(N2) |
=
;升高温度,其平衡常数值| c6(CO) |
| c2(N2) |
减小
减小
(选填“增大”、“减小”或“不变”).(2)上述反应的熵变△S
>
>
0(选填“>、<或=”).(3)在一定温度下上述反应达到平衡的标志是
CD
CD
(填序号)A.单位时间生成2摩尔Si3N4的同时生成1摩尔的N2
B.容器内c(N2):c(CO)=1:3
C.容器内的气体中,CO的百分含量保持不变
D.单位时间消耗1摩尔SiO2的同时生成2摩尔的C
(4)达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率v与时间t的关系如图:
若不改变N2、CO的量,则图中t4时引起平衡移动的条件可能是
升高温度后压缩体积增大压强
升高温度后压缩体积增大压强
(写一种);图中t6时引起变化的条件是加入催化剂
加入催化剂
;图中表示平衡混合气体中CO的含量最高的一段时间是t3~t4
t3~t4
.