【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�，通過以下反應(yīng)制得：3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g) Si3N4(s) + 6CO(g)

（1）2molN2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_________。

（2）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____________。

（3）若該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 K＝729，則在同溫度下1L密閉容器中，足量的SiO2和C與2mol N2充分反應(yīng)，則N2的轉(zhuǎn)化率是__________________ (提示：272 = 729)。

【答案】 12NA 升高溫度或增大壓強(qiáng) t3~t4 50%

【解析】（1）化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑，氮元素化合價(jià)由0價(jià)變化為-3價(jià)，化合價(jià)降低，所以氮?dú)庾鲅趸瘎�，�?/span>2molN2反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移12mol，所以2molN2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為12NA； 故答案為： 12NA；

（2）t4時(shí)正逆反應(yīng)速率都較原平衡時(shí)的速率大，可升高溫度或增大壓強(qiáng)；t6時(shí)正逆反應(yīng)速率都較原平衡時(shí)的速率大，但平衡不移動(dòng)，前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不等，只能是使用催化劑；在t4時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則t3～t4時(shí)平衡混合物中CO的含量最高，

故答案為：升高溫度或縮小體積；t3～t4；

（3 ）設(shè)反應(yīng)的N2的物質(zhì)的量為x，

3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g) Si3N4(s) + 6CO(g)

起始： 2mol 0

轉(zhuǎn)化： x 3x

平衡： 2-x 3x

則平衡時(shí)N2的濃度為（2-x）mol/L，CO的濃度為3x mol/L，則有： = 729，解之得x=1，則N2的轉(zhuǎn)化率是1÷2×100%=50%，故答案為：50%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】化學(xué)基本概念是化學(xué)知識的重要組成部分。

（1）在“鹽析”、“ 升華”、“蒸餾”、 “干餾”這幾個(gè)名詞概念中，與化學(xué)變化有關(guān)聯(lián)的是__________。

（2）在①氯水、②七水硫酸鋅、③水玻璃、④王水這幾種與“水”相關(guān)的物質(zhì)概念中，表示純凈物的是_____(填寫序號)

（3）“膠體”是化學(xué)基本概念之一。實(shí)驗(yàn)室通常采用向沸水中逐滴加入________的方法來制備Fe(OH)3膠體，生成Fe(OH)3膠體的化學(xué)方程式可表示為____________。若向所制得的Fe(OH)3膠體中逐滴加入稀硫酸至過量，可以觀察到的現(xiàn)象是____________。

（4）“氧化還原”、“反應(yīng)介質(zhì)”等也是化學(xué)中常用的基本概念。重鉻酸鉀(K2Cr2O7)是一種比較強(qiáng)的氧化劑，但用它的水溶液在常溫及酸性介質(zhì)中與雙氧水混合制備藍(lán)色晶態(tài)CrO5的反應(yīng)卻是一個(gè)非氧化還原反應(yīng)，請寫出該反應(yīng)的離子方程式______________。CrO5的名稱是過氧化鉻，則每個(gè)CrO5的分子中含有的過氧鍵數(shù)目為_______________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】化學(xué)在疫情防控中發(fā)揮著重要作用，下列說法不正確的是（ ）

A.二氧化氯可用于自來水消毒

B.醫(yī)用消毒酒精是95%的乙醇溶液

C.醫(yī)用防護(hù)口罩的材料之一是聚丙烯，聚丙烯屬于高分子材料

D.84消毒液和酒精混合消毒作用減弱，可能發(fā)生了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列化合物的核磁共振氫譜中出現(xiàn)三組峰的是：

A．2，2，3，3一四甲基丁烷 B．2，3，4一三甲基戊烷

C．3，4一二甲基己烷 D．2，5一二甲基己烷

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】有8種物質(zhì)：①乙烷；②乙烯；③乙炔；④苯；⑤甲苯；⑥溴乙烷；⑦聚丙烯；⑧環(huán)己烯。其中既不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能與溴水反應(yīng)使溴水褪色的是（ ）

A.①②③⑤B.④⑥⑦⑧C.①④⑥⑦D.②③⑤⑧

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】用 NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是（ ）
A.常溫常壓下，含有 NA個(gè)氮原子的氮?dú)怏w積約為 11.2L
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，64gSO2中含有的原子數(shù)為 3NA
C.在常溫常壓下，11.2L Cl2含有的分子數(shù)為 0.5NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2L H2O 含有的分子數(shù)為 0.5NA

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列每組中各有三對物質(zhì)，它們都能用分液漏斗分離的是（ ）

A.乙酸乙酯和水、酒精和水、苯酚和水

B.二溴乙烷和水、溴苯和水，硝基苯和水

C.甘油和水、甲苯和水、乙酸和乙醇

D.油酸和水、甲苯和水、己烷和苯

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】碳酸二甲酯（CH3OCOOCH3，簡稱DMC）在醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料等多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，稱為綠色化學(xué)品。目前，主要通過甲醇、CO、O2在常壓、70～120℃和催化劑的條件下合成DMC。主要副產(chǎn)物有HCOOCH3和CO2。請回答下列問題：

（1）已知：①CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為：283.0 kJmol1

②1mol H2O（l）完全蒸發(fā)變成H2O（g）需吸收44.0 kJ的熱量

③2CH3OH（g）＋CO2（g）→CH3OCOOCH3（g）＋H2O（g）△H＝15.5 kJmol1

則2CH3OH（g）＋CO（g）＋1/2O2（g）→CH3OCOOCH3（g）＋H2O（l）△H＝______________ 。

該反應(yīng)在常壓和70～120℃條件下就能自發(fā)反應(yīng)的原因是_______________。

（2）在制備DMC的實(shí)際工藝過程中，用活性炭負(fù)載法制得的催化劑比沉淀法制得的催化劑有更高的活性，說明影響催化劑活性的因素有______________ 。從化學(xué)反應(yīng)原理分析，合適的催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用有①_________________， ②提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性能。

（3）使用甲醇汽油可減少汽車尾氣對環(huán)境的污染，某化工廠用水煤氣為原料合成甲醇，恒溫條件下，在體積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+2H2（g）→CH3OH（g），達(dá)到平衡時(shí)，測得CO、H2、CH3OH分別為1mol、1mol、1mol，容器的體積為3L，該溫度下，現(xiàn)往容器中繼續(xù)通入3mol CO，此時(shí)v（正）__________ v（逆）（選填‘‘＞”、“＜’’或“=”），用數(shù)據(jù)說明理由__________________。

（4）某研究小組在某溫度下，在100mL恒容密閉容器中投入2.5mol CH3OH（g）、適量CO2和6×105 mol催化劑發(fā)生反應(yīng)③，研究反應(yīng)時(shí)間對甲醇轉(zhuǎn)化數(shù)（TON）的影響，其變化曲線如右圖所示。（計(jì)算公式為：TON＝轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量）。

在該溫度下，最佳反應(yīng)時(shí)間是_________h；4～10h內(nèi)DMC的平均反應(yīng)速率是_______ 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氫氣是一種清潔高效能源，以甲醇為原料可以制取氫氣。回答下列問題：

（1）甲醇水蒸氣重整制氫

主反應(yīng)：①CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH =+90.7kJ/mol

②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH =-41.2 kJ/mol

副反應(yīng)：③CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH =+206.3 kJ/mol

則甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)(反應(yīng)Ⅰ)：CH3OH(g) +H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的 ΔH=_________。反應(yīng)②中lmolCO與lmol水蒸氣反應(yīng)的的活化能為E1kJ，則該反應(yīng)生成物的活化能為_________kJ。

（2）實(shí)驗(yàn)室模擬甲醇水蒸氣重整制氫過程，合成器組成n(CH3OH)：n(H2O) =1：1時(shí)，體系中甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_______________。

②當(dāng)溫度為250℃、壓強(qiáng)為P2時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)為______________。

③圖中的壓強(qiáng)由小到大的順序是________________。

④根據(jù)主副反應(yīng)分析，氫氣的產(chǎn)率隨壓強(qiáng)的增大而___________，其原因是__________________。

（3）MFC30氫氧燃料電池是以碳酸鹽為電解質(zhì)(提供CO32-)的高溫型燃料電池，負(fù)極的電極反應(yīng)式為_____。

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