【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)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)=18mol·L-1·min-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與時間t的關(guān)系如圖。圖中t4時引起平衡移動的條件可能是______________;圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時間是____________。
(5)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】N2Si3N4c6(C0)/c2(N2)<減小6mol/(L·min)增大壓強(qiáng)或升高溫度t3-t450﹪
【解析】
(1)所含元素化合價降低的反應(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) t4時,正逆反應(yīng)速率均比原平衡的速率大,因此,可以升高溫度或增大壓強(qiáng);t4時改變條件,平衡向逆反應(yīng)移動,t5時達(dá)平衡,故t3-t4平衡狀態(tài)CO的含量最高。
(5)根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算。
(1)所含元素化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑,氧化劑被還原得到的生成物是還原產(chǎn)物, 3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)Si3N4(s)+ 6CO(g)反應(yīng)中,氮元素的化合價由0降低到-3價,被還原,做氧化劑;Si3N4 是還原產(chǎn)物;因此,本題正確答案是: N2;Si3N4 。
(2)3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)Si3N4(s)+ 6CO(g) 平衡常數(shù)表達(dá)式為K= c6(C0)/c2(N2);正確答案:c6(C0)/c2(N2)。
(3)對于放熱反應(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;已知CO生成速率為v(CO)=18 mol·L-1·min-1,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)=1/3v(CO)=1/3×18=6mol/(L·min); 因此,本題正確答案是: < ,減小,6mol/(L·min)。
(4) t4時,正逆反應(yīng)速率均比原平衡的速率大,因此,可以升高溫度或增大壓強(qiáng);t6時瞬間正、逆反應(yīng)都增大,平衡不移動,故應(yīng)是加入催化劑;t2時改變條件,平衡向正反應(yīng)移動,在t3時重新到達(dá)平衡,t4時改變條件,平衡向逆反應(yīng)移動,t5時由達(dá)平衡,故t3-t4 平衡狀態(tài)CO的含量最高;因此,本題正確答案是: 增大壓強(qiáng)或升高溫度;t3-t4。
(5)設(shè)反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為x,
3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)
起始量 2 0
變化量 x 3x
平衡量 2-x 3x
則平衡時氮?dú)獾臐舛葹?/span>(2-x)mol/L,CO的濃度為3xmol/L ,則有: (3x)6/(2-x)2=729,解之得x=1 ,則氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率是1/2×100%=50%;因此本題正確答案是50%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于有機(jī)物的正確說法是( )
A.聚乙烯可發(fā)生加成反應(yīng)
B.石油干餾可得到汽油、煤油等
C.淀粉、蛋白質(zhì)完全水解的產(chǎn)物互為同分異構(gòu)體
D.從碘水中提取單質(zhì)碘時,不能用無水乙醇代替CCl4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙酸乙酯是一種良好的工業(yè)溶劑,可通過下列轉(zhuǎn)化制。ú糠址磻(yīng)條件略去):
(1)CH3CH2OH中官能團(tuán)的名稱是______,反應(yīng)②的反應(yīng)類型是______。
(2)反應(yīng)①是加成反應(yīng),CH3COOH的相對分子質(zhì)量比A的相對分子質(zhì)量大16。有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡式是______。反應(yīng)③的化學(xué)方程式是______。
(3)實(shí)驗(yàn)室常用如圖所示的裝置制取少量乙烯()。
已知:
儀器a的名稱是______。乙烯通常采用排水法收集而不用排空氣法收集的原因是______。
(4)CH3COOH在一定條件下反應(yīng)可生成一種有機(jī)物Q。該有機(jī)物Q的摩爾質(zhì)量是102 g·mol-1,其中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47.06%,碳?xì)湓觽數(shù)比為2∶3。有機(jī)物Q的化學(xué)式是______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料,生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下:
(1)焙燒過程均會產(chǎn)生SO2,用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為______________________。
(2)添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒,其硫去除率隨溫度變化曲線如題16圖所示。
已知:多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600 ℃
硫去除率=(1—)×100%
①不添加CaO的礦粉在低于500 ℃焙燒時,去除的硫元素主要來源于__________________。
②700℃焙燒時,添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低,其主要原因是______________________________________________________。
(3)向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2,鋁元素存在的形式由_______________(填化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為_______________(填化學(xué)式)。
(4)“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2,理論上完全反應(yīng)消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=__________________。
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【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組提純粗金(主要含Au,還含少量Ag)的實(shí)驗(yàn)流程如下:
已知:① 濃硝酸和濃鹽酸的混合物(體積比為1:3)叫做王水。
② 利用H2C2O4還原H[AuCl4]可得到Au。
(1)“溶解”前,先將粗金塊切割成細(xì)條狀,其目的是_____________________________________!叭芙狻睍rAu轉(zhuǎn)化為H[AuCl4],該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。
(2)“濾渣”的主要成分為____________________(填化學(xué)式)。
(3)“操作Ⅰ”的名稱為_____________________。
(4)“操作Ⅱ”需控制在40~70℃時進(jìn)行,適宜的加熱方式為___________________________。
(5)請?jiān)O(shè)計(jì)從“操作Ⅱ”后的水溶液中獲取單質(zhì)Au的實(shí)驗(yàn)方案:___________。(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:H2C2O4溶液,蒸餾水;除常用儀器外須使用的儀器有:布氏漏斗)。
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【題目】已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+O2(g)ΔH=-226kJ/mol
根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷,下列說法正確的是
A. CO的燃燒熱為283 kJ
B. 如圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過程和能量關(guān)系
C. 2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-452 kJ/mol
D. CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509 kJ熱量時,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×1023
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【題目】已知反應(yīng)mX(g)+nY(g)qZ(g)的ΔH<0,m+n>q,在恒容密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時,下列說法正確的是
A. 通入稀有氣體使壓強(qiáng)增大,平衡將正向移動
B. X的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的m/n倍
C. 降低溫度,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變小
D. 增加X的物質(zhì)的量,Y的轉(zhuǎn)化率降低
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【題目】化學(xué)與生產(chǎn)、生活、社會密切相關(guān)。下列敘述錯誤的是( 。
A.還原鐵粉能用作食品包裝袋中的抗氧化劑
B.夜空中光柱的形成屬于丁達(dá)爾效應(yīng)
C.小蘇打是制作饅頭和面包等糕點(diǎn)的膨松劑,還是治療胃酸過多的一種藥劑
D.燃煤中加入CaO可減少溫室氣體的排放
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【題目】醋酸亞鉻水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(相對分子質(zhì)量為376)是一種氧氣吸收劑,為紅棕色晶體,潮濕時易被氧化,微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(易揮發(fā)的有機(jī)溶劑)。其制備裝置及步驟如下:
①待三頸燒瓶內(nèi)的溶液由深綠色(Cr3+)變?yōu)榱了{(lán)色(Cr2+)時,將溶液轉(zhuǎn)移至裝置乙中,當(dāng)出現(xiàn)大量紅棕色晶體時,關(guān)閉分液漏斗的旋塞。
②將裝置乙中混合物快速過濾、洗滌和干燥,稱量得到 [Cr(CH3COO)2]2·2H2O。
③檢查裝置氣密性后,往三頸燒瓶中依次加入過量鋅粒、適量CrCl3溶液。
④關(guān)閉K2,打開K1,旋開分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
(1)正確的實(shí)驗(yàn)步驟為:______________________。
(2)步驟④的目的是_______________。
(3)三頸燒瓶中的Zn除了與鹽酸生成H2外,發(fā)生的另一個反應(yīng)的離子方程式為________ 。
(4)實(shí)現(xiàn)步驟①中溶液自動轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實(shí)驗(yàn)操作為__________________。
(5)洗滌產(chǎn)品時,為了去除可溶性雜質(zhì)和水分,下列試劑的正確使用順序是_______(填標(biāo)號)
A.去氧冷的蒸餾水 B無水乙醇 C乙醚
(6)已知其它反應(yīng)物足量,實(shí)驗(yàn)時取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)9.51 g,實(shí)驗(yàn)后得干燥純凈的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 9.48 g,則該實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為________(不考慮溶解的醋酸亞鉻水合物)(用百分?jǐn)?shù)表示,保留3位有效數(shù)字)。
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