Question

(15分) 用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下： 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)( △H＜0) 完成下列填空：

（1）在一定溫度下進(jìn)行上述反應(yīng)，若反應(yīng)容器的容積為2 L，3 min后達(dá)到平衡，測(cè)得固體的質(zhì)量增加 了2.80 g，則H2的平均反應(yīng)速率 mol／(L·min)；該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= 。

（2）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列說(shuō)法正確的是________。

a．其他條件不變，壓強(qiáng)增大，平衡常數(shù)K減小

b．其他條件不變，溫度升高，平衡常數(shù)K減小

c．其他條件不變，增大Si3N4物質(zhì)的量平衡向左移動(dòng)

d．其他條件不變，增大HCl物質(zhì)的量平衡向左移動(dòng)

（3）一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 。

a．3v逆(N2)=v正(H2) b．v正(HCl)=4v正(SiCl4)

c．混合氣體密度保持不變 d．c(N2)：c(H2)：c(HCl)=1：3：6

（4）若平衡時(shí)H2和HCl的物質(zhì)的量之比為 ，保持其它條件不變，降低溫度后達(dá)到新的平衡時(shí)，H2和HCl的物質(zhì)的量之比 （填“>”、“=”或“<”)。

 

Answer 1

（1）0.02；

（2）bd （3）ac （4）＜

【解析】

試題分析：（1）固體的質(zhì)量增加了2.80 g，即Si3N4(s)的物質(zhì)的量增加了2.80/140=0.02mol，則消耗氫氣的物質(zhì)的量是6×0.02mol=0.12mol，所以H2的平均反應(yīng)速率是0.12mol/2L/3min=0.02 mol／(L·min)；根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式的定義，該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=

（2）a、平衡常數(shù)是溫度常數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，錯(cuò)誤；b、溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，正確；c、Si3N4(s)是固體，增大物質(zhì)的量，平衡不移動(dòng)，錯(cuò)誤；d、增大HCl的物質(zhì)的量，生成物的濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，正確，答案選bd；

（3）a．3v逆(N2)=v正(H2) ，符合正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，正確；b、v正(HCl)=4v正(SiCl4) ，都是正反應(yīng)速率，不能作為平衡的標(biāo)志，錯(cuò)誤；c、該反應(yīng)中有固體參與，所以氣體的質(zhì)量一直變化，則氣體的密度在變化，達(dá)平衡時(shí)混合氣體密度保持不變，正確；d、 c(N2)：c(H2)：c(HCl)=1：3：6 不能判斷平衡的到達(dá)，錯(cuò)誤，答案選ac；

（4）降低溫度，平衡正向移動(dòng)，氫氣的物質(zhì)的量減少，HCl的物質(zhì)的量增加，則H2和HCl的物質(zhì)的量之比的值減小，所以H2和HCl的物質(zhì)的量之比<m/n，

考點(diǎn)：考查平衡常數(shù)的表達(dá)，反應(yīng)速率的計(jì)算，平衡的判斷及移動(dòng)