（14分）用氮化硅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)，在溫度T0下的2 L密閉容器中，加入0．30 mol SiC14, 0．20 mol N2． 0．36 mol H2進(jìn)行上述反應(yīng)，2min后達(dá)到平衡，測(cè)得固體的質(zhì)量增加了2．80 g
（1） SiCl4的平均反應(yīng)速率為＿＿＿
（2）平衡后，若改變溫度，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量與溫度的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是
A．該反應(yīng)在任何溫度下可自發(fā)進(jìn)行
B．若混合氣體的總質(zhì)量不變，表明上述反應(yīng)己達(dá)到平衡狀態(tài)
C．其他條件不變，增大Si3N4的物質(zhì)的量，平衡向左移動(dòng)
D．按3:2:6的物質(zhì)的量比增加反應(yīng)物，SiC14（g）的轉(zhuǎn)化率降低
（3）下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)，其他條件相同時(shí)，在＿＿＿（填"T1”、“T2”．,“T3”）溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間最長(zhǎng)：

假設(shè)溫度為T(mén)1時(shí)向該反應(yīng)容器中同時(shí)加入。(SiC14) =0．3 mol/L，c(H2) =0．3 mol/L,，c(N2) ＝
x mol/L, c (HCl) ＝0．3 mol/L和足量Si3N4 (s),若要使平衡建立的過(guò)程中HCl濃度減小，x的取值
范圍為＿＿＿
（4）該反應(yīng)的原子利用率為＿＿＿＿
（5）工業(yè)上制備SiCl4的反應(yīng)過(guò)程如下：

寫(xiě)出二氧化硅、焦炭與Cl 2在高溫下反應(yīng)生成氣態(tài)SiC14和一氧化碳的熱化學(xué)方程式_____
（14分）
（1）0．015mol/(L?min)（2分） （2）AB（2分）
（3）T3（2分）  0 ≤ x < 0．15（3分） （4）24．22%（2分）
（5）SiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)=SiCl4(g)+2CO(g) ?H=(a+b-c)kJ?mol?1（3分）

試題分析：（1）反應(yīng)生成的n(Si3N4)=2．8g÷140g/mol=0．02mol，則反應(yīng)的SiCl4為：n(SiCl4)=3n(Si3N4)=3×0．02mol=0．06mol，則v(Si3N4)=0．06mol÷2L÷2min=0．015mol/(L?min)。
（2）正反應(yīng)方向，氣體的物質(zhì)的量增大，氣體的質(zhì)量減小，根據(jù)圖像可知溫度升高，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，所以升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)移動(dòng)，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。A、因?yàn)樵摲磻?yīng)?H <0，?S>0，所以?H?—T?S恒小于0，在任何溫度下可自發(fā)進(jìn)行，正確；B、因?yàn)镾i3N4為固體，反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不相等，所以若混合氣體的總質(zhì)量不變，表明反應(yīng)己達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；C、因?yàn)镾i3N4為固體，所以其他條件不變，增大Si3N4的物質(zhì)的量，對(duì)平衡無(wú)影響，錯(cuò)誤；D、按3:2:6的物質(zhì)的量比增加反應(yīng)物，H2的體積分?jǐn)?shù)增大，所以SiC14（g）的轉(zhuǎn)化率增大，錯(cuò)誤。
（3）該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨著溫度升高，平衡常數(shù)減小，所以T3溫度最低，反應(yīng)速率最小，達(dá)到平衡所需時(shí)間最長(zhǎng)；當(dāng)反應(yīng)恰好達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)平衡常數(shù)可得：0．312÷（0．33×0．36×x2）=1．2，解得x=0．15mol，要使平衡建立的過(guò)程中HCl濃度減小，反應(yīng)向左進(jìn)行，所以0 ≤ x < 0．15
（4）根據(jù)化學(xué)方程式，原子的利用率=140÷（140+12×36．5）×100%=24．22%
（5）首先寫(xiě)出化學(xué)方程式并注明狀態(tài)：SiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)=SiCl4(g)+2CO(g)，然后根據(jù)蓋斯定律求算焓變，該反應(yīng)可由已知的3個(gè)反應(yīng)經(jīng)① + ②—③求得，所以?H=(a+b-c)kJ?mol?1，進(jìn)而可寫(xiě)成化學(xué)方程式。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．若反應(yīng)X+Y=M+N是放熱反應(yīng)，該反應(yīng)一定不用加熱
B．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
C．原電池正極和負(fù)極的材料必須是兩種金屬
D．銅鋅原電池工作時(shí)，若有13g鋅被溶解，外電路中就有0.4mol電子通過(guò)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

（1）利用蓋斯定律可以從已經(jīng)精確測(cè)定的反應(yīng)熱效應(yīng)來(lái)計(jì)算難于測(cè)量或不能測(cè)量的反應(yīng)的熱效應(yīng)。已知：N2(g)+ 2O2(g)="=" 2NO2(g) ΔH=" +67.7" kJ·mol-1，
N2H4(g)+ O2(g)="=" N2(g)+ 2H2O(g) ΔH=" -534" kJ·mol-1。
請(qǐng)寫(xiě)出氣態(tài)肼與NO2氣體完全反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵獾臒峄瘜W(xué)方程式：          。
（2）已知：N≡N的鍵能是946kJ·mol-1，H—H的鍵能為436kJ·mol-1，N—H的鍵
能為393kJ·mol-1，計(jì)算合成氨反應(yīng)生成1molNH3的△H＝       kJ·mol-1。
（3）現(xiàn)有25℃、pH＝13的Ba(OH)2溶液，
①該Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______
②加水稀釋100倍，所得溶液中由水電離出c(OH－)＝____________
③與某濃度鹽酸溶液按體積比(堿與酸之比)1 : 9混合后，所得溶液pH＝11，該鹽酸溶液的pH＝________。
（4）回答醋酸與氫氧化鈉反應(yīng)的有關(guān)問(wèn)題
①將等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，溶液呈  (填“酸性”，“中性”或“堿性”，下同)，溶液中c(Na＋)    c(CH3COO－)(填“ >” 或“＝” 或“<” )。
②pH＝3的醋酸和pH＝11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈  ，溶液中c(Na＋)
    c(CH3COO－) .
③物質(zhì)的量濃度相同的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后，溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等，則混合后溶液呈       ，醋酸體積        氫氧化鈉溶液體積。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

光氣( COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與C12在活性炭催化下合成。
（1）實(shí)驗(yàn)室中可用氯仿(CHC13)與雙氧水直接反應(yīng)制備光氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為                      ；
（2）工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進(jìn)行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱(△H)分別為?890.3kJ?mol?1、?285. 8 kJ?mol?1和?283.0 kJ?mol?1，則1molCH4與CO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是                                               
（3）COCl2的分解反應(yīng)為COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g) △H=＋108kJ·mol－1。反應(yīng)體系達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下同所示(第10min到14min的COCl2濃度變化曲線(xiàn)未示出)：

①比較第2 min反應(yīng)溫度T（2）與第8min反應(yīng)溫度T（8）的高低：T（2） ____ T（8）(填“<”、“>”或“=”)
②比較反應(yīng)物COCl2在5?6min和15?16 min時(shí)平均反應(yīng)速率的大�。簐(5?6)
          v(15?16)(填“<”、“>”或“=”)，原因是               。
③計(jì)算反應(yīng)在第8 min時(shí)的平衡常數(shù)K=          ；（列出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留兩位小數(shù)）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng)為：H+(aq)+OH－(aq)=H2O ( l ) ΔH=－57.3 kJ / mol
分別向1 L 0.5 mol / L的NaOH溶液中加入：①稀醋酸；②濃硫酸；③稀硝酸，恰好完全反應(yīng)時(shí)反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，它們的關(guān)系正確的是
A．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2B．ΔH1＜ΔH2＜ΔH3
C．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3D．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

已知反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=akJ·mol-1,平衡常數(shù)為K;
反應(yīng)②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH=bkJ·mol-1;
反應(yīng)③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=ckJ·mol-1。測(cè)得在不同溫度下,K值如下:
溫度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
 
(1)若500 ℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①,CO2的起始濃度為2 mol·L-1,CO的平衡濃度為   。(2)反應(yīng)①為   (選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)700 ℃時(shí)反應(yīng)①達(dá)到平衡狀態(tài),要使該平衡向右移動(dòng),其他條件不變時(shí),可以采取的措施有   (填序號(hào))。A.縮小反應(yīng)器體積  B.通入CO2
C.溫度升高到900 ℃   D.使用合適的催化劑
E.增加Fe的量
(4)下列圖像符合反應(yīng)①的是   (填序號(hào))(圖中v為速率,φ為混合物中CO含量,T為溫度且T1>T2)。

(5)由反應(yīng)①和②可求得,反應(yīng)2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)的ΔH=   。
(6)請(qǐng)運(yùn)用蓋斯定律寫(xiě)出Fe(固體)被O2(氣體)氧化得到Fe2O3(固體)的熱化學(xué)方程式:                                              。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

大氣中的部分碘源于O3對(duì)海水中I-的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究. 
（1）O3將I-氧化成I2的過(guò)程由3步反應(yīng)組成：
①I(mǎi)-（aq）+ O3（g）= IO-(aq)+O2（g）△H1
②IO-（aq）+H+(aq) HOI(aq) △H2
③HOI(aq) + I-(aq) + H+(aq) I2(aq) + H2O(l)  △H3
總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_       ____，其反應(yīng)△H=___    ___
（2）在溶液中存在化學(xué)平衡：I2(aq) + I-(aq) I3-(aq)，其平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)______.
（3）為探究Fe2+ 對(duì)O3氧化I-反應(yīng)的影響（反應(yīng)體如左圖），某研究小組測(cè)定兩組實(shí)驗(yàn)中I3-濃度和體系pH，結(jié)果見(jiàn)右圖和下表。
    

①第1組實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)致反應(yīng)后pH升高的原因是_______。
②圖13中的A為_(kāi)_  ___，由Fe3+生成A的過(guò)程能顯著提高Ⅰ-的轉(zhuǎn)化率，原因是               。
③第2組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行18s后，I3-濃度下降。導(dǎo)致下降的直接原因有（雙選）______。
A．c(H+)減小B．c(I-)減小C．I2(g)不斷生成D．c(Fe3+)增加
（4）據(jù)圖14，計(jì)算3-18s內(nèi)第2組實(shí)驗(yàn)中生成I3-的平均反應(yīng)速率（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
高爐冶鐵過(guò)程中，甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵，有關(guān)反應(yīng)為：
CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋260 kJ/mol
已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為                                 。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

已知各破壞1 mol N≡N鍵、H—H鍵和N—H鍵分別需要吸收的能量為946 kJ、436 kJ、391 kJ。計(jì)算1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全轉(zhuǎn)化為NH3(g)的能量變化理論值為   。

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