Question

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

（1）在一定溫度下進行上述反應，若反應容器的容積為2 L，3 min后達到平衡，測得固體的質量增加 了2.80 g，則H2的平均反應速率 mol／(L·min)；該反應的平衡常數(shù)表達式K= 。

（2）上述反應達到平衡后，下列說法正確的是________。

a．其他條件不變，壓強增大，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物質的量平衡向左移動

d．其他條件不變，增大HCl物質的量平衡向左移動

（3）一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應達到化學平衡狀態(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H2和HCl的物質的量之比為 ，保持其它條件不變，降低溫度后達到新的平衡時，H2和HCl的物質的量之比 （填“>”、“=”或“<”)。

 

Answer 1

（1）0.02；

（2）bd （3）ac （4）＜

【解析】

試題分析：（1）固體的質量增加了2.80 g，即Si3N4(s)的物質的量增加了2.80/140=0.02mol，則消耗氫氣的物質的量是6×0.02mol=0.12mol，所以H2的平均反應速率是0.12mol/2L/3min=0.02 mol／(L·min)；根據(jù)平衡常數(shù)表達式的定義，該反應的平衡常數(shù)的表達式為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，錯誤；b、溫度升高，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，正確；c、Si3N4(s)是固體，增大物質的量，平衡不移動，錯誤；d、增大HCl的物質的量，生成物的濃度增大，平衡逆向移動，正確，答案選bd；

（3）a．3v逆(N2)=v正(H2) ，符合正反應速率等于逆反應速率，正確；b、v正(HCl)=4v正(SiCl4) ，都是正反應速率，不能作為平衡的標志，錯誤；c、該反應中有固體參與，所以氣體的質量一直變化，則氣體的密度在變化，達平衡時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，錯誤，答案選ac；

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

考點：考查平衡常數(shù)的表達，反應速率的計算，平衡的判斷及移動