Question

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)＋Q(Q＞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(zhì)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(zhì)的量平衡向左移動

d．其他條件不變，增大HCl物質(zhì)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(zhì)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(zhì)的量之比________(填“＞”、“＝”或“＜”)．

Answer 1

答案：
解析：

　　答案：1．0.02、(2分)；

　　2．bd(2分)

　　3．a(chǎn)c(2分)；

　　4．＜(2分)

　　解析：本題考查化學反應速率與化學平衡，意在考查考生的思維能力和分析、推斷能力．(1)由方程式可知固體(Si₃N₄)質(zhì)量增加2.80 g時消耗n(H₂)＝2．80 g/140 g·mol^－1×6＝0.12 mol，故v(H₂)＝0.12 mol/(2 L·3 min)＝0.02 mol/(L·min)；利用反應方程式可直接寫出反應的平衡常數(shù)表達式．(2)因反應為放熱反應，故反應達到平衡后，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)K減小，b正確、溫度不變，加壓或改變反應物的濃度等平衡常數(shù)不變，a錯誤、其他條件不變，增加固體Si₃N₄平衡不移動，c錯誤、其他條件不變，增大HCl的物質(zhì)的量，平衡向消耗HCl的逆反應方向移動，d正確．(3)利用化學反應速率之比等于化學方程式計量系數(shù)比可知a項敘述表示v_正＝v_逆，表示反應達到平衡態(tài)；b項均表示正反應，無論反應是否處于平衡態(tài)，都成立；d項表示的濃度關系與是否平衡無關；混合氣體密度不變說明溶液中氣體質(zhì)量不變，而平衡移動則氣體質(zhì)量改變，所以c項表示達到平衡態(tài)．(4)降低溫度，平衡正向移動，n(H₂)/n(HCl)變小．