Question

用氮化硅(Si₃N₄)陶瓷代替金屬制造發動機的耐熱部件, 能大幅度提高發動機的熱效率。工業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)   ΔH <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, 測得固體質量增加了2. 80 g, 則轉移電子的物質的量為          ，H₂的平均反應速率為　　　　mol/(L·min); 該反應的平衡常數表達式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K減小     

b. 其他條件不變, 溫度升高, 平衡常數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, 保持其他條件不變, 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

【答案】

（1）0.24mol  0. 02　  （2）bd   （3）ac   （4）<　

【解析】

試題分析：（1）2.80/（3*28+4*14）*3*4=0.24mol;

2.80/（3*28+4*14）*6/3/2=0.02 mol/(L·min);

平衡常數是指可逆化學反應達到平衡時，每個產物濃度系數次冪的連乘積與每個反應物濃度系數次冪的連乘積之比；

（2）a、溫度不變，加壓或改變反應物的濃度等平衡常數不變，錯誤；b、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K減小，正確；c、其他條件不變，增加固體Si₃N₄平衡不移動，錯誤；d、其他條件不變，增大HCl的物質的量，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比可知a項敘述表示v_正=v_逆，表示反應達到平衡態，正確；b項均表示正反應，無論反應是否處于平衡態，都成立，錯誤；c、混合氣體密度不變說明溶液中氣體質量不變，而平衡移動則氣體質量改變，所以c項表示達到平衡態，正確；d項表示的濃度關系與是否平衡無關，錯誤。

（4）降低溫度，平衡正向移動，n(H₂)/n(HCl)變小。

考點：化學平衡。