【題目】氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦,通過(guò)以下反應(yīng)制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)
(1)該反應(yīng)的氧化劑是 ,其還原產(chǎn)物是 ;
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= ;
(3)若知上述反應(yīng)為放熱反應(yīng),則其反應(yīng)熱△H 0(填“>”、“<”或“=”);升高溫度,其平衡常數(shù)值 (填“增大”、“減小”或“不變”);若已知CO生成速率為v(CO)=18molL﹣1min﹣1,則N2消耗速率為v(N2)= ;
(4)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、CO的量),反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖.圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是 ;圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是 .
【答案】(1)N2;Si3N4;
(2);
(3)<;減;6mol/(Lmin);
(4)增大壓強(qiáng);t3﹣t4.
【解析】試題分析:(1)所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物為氧化劑,氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)生成還原產(chǎn)物;
(2)化學(xué)平衡常數(shù),是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值,注意固體、純液體濃度為常數(shù),不用寫固體、純液體的濃度;
(3)對(duì)于放熱反應(yīng),反應(yīng)熱△H<0;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆反應(yīng)進(jìn)行,化學(xué)平衡常數(shù)減小;根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算;
(4)若不改變H2、CO的量,由圖可知,t4時(shí)瞬間正、逆反應(yīng)都增大,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),改變條件為壓縮體積增大壓強(qiáng);t6時(shí)瞬間正、逆反應(yīng)都增大,平衡不移動(dòng),故應(yīng)是加入催化劑,t2時(shí)改變改變條件,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),在t3時(shí)重新到達(dá)平衡,t4時(shí)改變條件,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),t5時(shí)由達(dá)平衡,故t3~t4平衡狀態(tài)CO的含量最高.
解:(1)所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑,氧化劑被還原得到的生成物是還原產(chǎn)物,所以N2是氧化劑,Si3N4是還原產(chǎn)物.
故答案為:N2;Si3N4;
(2)3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,故答案為:;
(3)對(duì)于放熱反應(yīng),反應(yīng)熱△H<0;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆反應(yīng)進(jìn)行,化學(xué)平衡常數(shù)減。灰阎CO生成速率為v(CO)=18mol/(Lmin),根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則N2消耗速率為:v(N2)=v(CO)=×18mol/(Lmin)=6mol/(Lmin),
故答案為:<;減。6mol/(Lmin);
(4)若不改變H2、CO的量,由圖可知,t4時(shí)瞬間正、逆反應(yīng)都增大,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),改變條件為壓縮體積增大壓強(qiáng);t6時(shí)瞬間正、逆反應(yīng)都增大,平衡不移動(dòng),故應(yīng)是加入催化劑,t2時(shí)改變改變條件,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),在t3時(shí)重新到達(dá)平衡,t4時(shí)改變條件,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),t5時(shí)由達(dá)平衡,故t3~t4平衡狀態(tài)CO的含量最高,故答案為:增大壓強(qiáng);t3﹣t4.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的說(shuō)法正確的是
A. 熱穩(wěn)定性:H2S>HCl B. 離子半徑:Na+>F—
C. 酸性:H2SO4>HClO4 D. 離子還原性:S2—>Cl—
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)(部分儀器已省略),操作正確并能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵?)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】汽車尾氣是城市的主要空氣污染物,研究控制汽車尾氣成為保護(hù)環(huán)境的首要任務(wù)。在汽車上安裝三效催化轉(zhuǎn)化器,可使汽車尾氣中的主要污染物進(jìn)行相互反應(yīng),生成無(wú)毒物質(zhì);或者使用新型燃料電池作汽車動(dòng)力,減少汽車尾氣污染。
(1)H2或CO可以催化還原NO以達(dá)到消除污染的目的。
已知:N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △H = +180.5 kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H =-571.6 kJ·mol-1
則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式是 。
(2)當(dāng)質(zhì)量一定時(shí),增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。下圖表示在其他條件不變時(shí),反應(yīng):2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) 中NO的濃度[c(NO)]隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線。
① 該反應(yīng)的△H 0 (填“>”或“<”)。
② 若催化劑的表面積S1>S2 ,在右圖中畫出c (NO) 在T1、S2 條件下達(dá)到平衡過(guò)程中的變化曲線。
(3)在某溫度時(shí),按下列流程探究某種催化劑作用下的反應(yīng)速率,用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表:
時(shí)間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c (NO)(×10-3 mol·L-1) | 1.00 | 0.50 | 0.20 | 0.10 | 0.10 |
c (CO)(×10-3 mol·L-1) | 3.00 | 2.50 | 2.20 | 2.10 | 2.10 |
不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響,按要求完成以下計(jì)算(寫出計(jì)算過(guò)程,只寫出計(jì)算結(jié)果的不給分):
①計(jì)算前2s內(nèi)的△c (CO2) ;
②計(jì)算前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v (N2) ;
③計(jì)算達(dá)到平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有機(jī)物命名正確的是( )
A. 2﹣乙基丙烷
B.CH3CH2CH2CH2OH 1﹣丁醇
C. 間二甲苯
D. 2﹣甲基﹣2﹣丙烯
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法不正確的是
A. 溴被稱為“海洋元素” B. 硅酸鈉可作建筑行業(yè)的黏合劑
C. 碳酸鈉可作治療胃酸過(guò)多的藥劑 D. 鎂可用于制造信號(hào)和焰火
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于有機(jī)物性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是
A.甲烷和氯氣在光照條件下反應(yīng)產(chǎn)生油狀液滴
B.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.乙醇可以和金屬鈉反應(yīng)放出氫氣
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】綜合利用海水可以制備食鹽、純堿、金屬鎂、溴等物質(zhì),其流程如下圖所示:
(1)粗鹽中含有硫酸鈉、氯化鎂、氯化鈣等可溶性雜質(zhì),為除去這些雜質(zhì)而得精鹽,進(jìn)行如下操作:①溶解;②加過(guò)量的BaCl2溶液;③加過(guò)量的NaOH溶液;④加過(guò)量的Na2CO3溶液;⑤ ;⑥加適量的鹽酸;⑦_(dá)_____________。(填操作名稱)
(2)流程中通入的氣體X為________________,理由是 。
(3)溶液Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是: 。
(4)高溫灼燒六水合氯化鎂晶體(MgCl2·6H2O)所得固體是氧化鎂,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。
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