Question

(14分)氮化硅(Si₃N₄)是一種新型陶瓷材料，它可由SiO₂與過量焦炭在1300-1700^oC的氮氣流中反應制得3SiO₂(s)+6C(s)+2N₂(g) Si₃N₄(s)+6CO(g)

(1)上述反應氧化劑是          ，已知該反應每轉移1mole^—，放出132.6kJ的熱量，該方程式的∆H =                  。

(2)能判斷該反應(在體積不變的密閉容器中進行)已經達到平衡狀態的是            。

       A．焦炭的質量不再變化                B．N₂和CO速率之比為1:3

       C．生成6molCO同時消耗1mol Si₃N₄     D．混合氣體的密度不再變化

(3)該反應的溫度控制在1300-1700^oC的原因是                              。

(4)某溫度下，測得該反應中N₂和CO各個時刻的濃度如下，則0—20 min內N₂的平均

反應速率                   ，在平衡混合氣體中CO的體積分數是             。

時間/min	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
N2濃度 /mol·L-1	4.00	3.70	3.50	3.36	3.26	3.18	3.10	3.00	3.00	3.00
CO濃度 /mol·L-1	0.00	0.90	1.50	1.92	2.22	2.46	2.70	—	—	—

 

Answer 1

【答案】

(14分) (1)N₂   （2分）        ∆H= -1591.2 kJ/mol（3分）       (2)ACD（3分）

     (3)溫度太低，反應速率太慢；溫度太高，不利于平衡向右移動。（2分）

       (4)3．70×10^-2mol·L^-1·min^-1 （2分）    50%      （2分）

【解析】