Question

化學在生活中有很多的應用，如臭氧可用于空氣凈化、飲用水消毒、工業廢物處理和作為漂白劑等，氮化硅（Si₃N₄）是一種新型陶瓷材料，具有較高的硬度且耐高溫．
（1）臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質反應．已知：6Ag（s）+O₃（g）═3Ag₂O（s）；反應生成3mol Ag₂O（s）時放出的熱量235.8kJ?mol^-1，已知2Ag₂O（s）═4Ag（s）+O₂（g）；反應生成4mol Ag（s）時吸收的熱量為62.2kJ，試根據題給數據判斷O₃轉化為O₂是

 

（填“放熱”或“吸熱”）反應．
（2）氮化硅可由石英與焦炭在高溫的氯氣流中通過如下反應制得：3SiO₂+6C+2N₂

高溫

Si₃N₄+6CO，在VL的密閉容器中進行反應，實驗數據如下表：

序號	碳粉的質量/g	氮氣的物質的量/mol	二氧化硅的質量/g	二氧化硅的形狀	反應溫度/℃	達到平衡所用的時間/s	平衡時氮化硅的質量/g
1	7.2	3.0	12.0	大顆粒	1500	300	m1
2	7.2	3.0	12.0	大顆粒	1550	200	m2
3	7.2	3.0	12.0	小顆粒	1550	120	m3
4	7.2	3.0	12.0	小顆粒	1600	80	6.3
5	7.2	3.0	12.0	粉末	1550	t1	7.0

①實驗l和實驗2表明，

 

對反應速率有影響，對同一規律研究的實驗還有一組是

 

（填實驗序號）．本實驗還研究了

 

對反應速率的影響．
②實驗5中，t₁

 

（填“＞”、“＜”或“=”）120，平衡時，二氧化硅的轉化率為

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變,化學平衡的計算,探究影響化學反應速率的因素

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題,化學反應速率專題

分析：（1）利用蓋斯定律解答；
（2）①根據表中數據分析；
②反應物接觸面積越大，反應速率越快，據化學方程式計算轉化率．

解答： 解：（1）據題意知：①6Ag（s）+O₃（g）═3Ag₂O（s）△H=-235.8KJ/mol，②2Ag₂O（s）═4Ag（s）+O₂（g）△H=+62.2KJ/mol，
據蓋斯定律，①×2+②×3得：2O₃（g）═3O₂（g）△H=-285KJ/mol，
故答案為：放熱；
（2）①實驗l和實驗2只有溫度不同，實驗3和實驗4也是，除溫度外還有二氧化硅的形狀不同，研究反應物的接觸面積對反應速率的影響，
故答案為：溫度；實驗3與實驗4；反應物的接觸面積；
②實驗5比實驗3反應物的接觸面積大，反應速率快；
生成7.0g氮化硅需要反應的二氧化硅為：

180×7.0g

140

=9.0g，
二氧化硅的轉化率為

9.0g

12.0g

×100%=75%，
故答案為：＜；75%．

點評：本題考查了蓋斯定律的應用、影響化學反應速率的因素、轉化率等，題目難度不大．