Question

【题目】碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：

(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如图：

ΔH＝＋88.6 kJ/mol，

则M、N相比，较稳定的是_____(用字母“M”或“N”表示)。

(2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－238.6 kJ/mol，CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－a kJ/mol，则a_____238.6(填“>”“<”或“＝”)。

(3)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g) Si3N4(s)＋6CO(g)，已知升高温度CO的浓度增大。

①该反应的焓变ΔH______(填“＞”“＜”或“＝”)0；

②降低温度，其平衡常数值将______(填“增大”“减小”或“不变”)；

③增大压强，N2的体积分数将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。

Answer 1

【答案】M > > 减少 增大

【解析】

(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定；

(2)甲醇为液体，燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，而物质由气态转化为液态需要放热，据此分析判断；

(3)3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g) Si3N4(s)＋6CO(g)，升高温度，CO的浓度增大，说明升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，据此分析解答。

(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，△H=+88.6kJmol-1，是吸热反应，N暗处转化为M，是放热反应，则M的能量比N低，能量越低越稳定，说明M稳定；故答案为：M；

(2)燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，甲醇为液体，而气体转化为液体需要放热，因此CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－a kJ/mol，放出的热量大于燃烧热，即a＞238.6，故答案为：＞；

(3)①3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g) Si3N4(s)＋6CO(g)，升高温度，CO的浓度增大，说明升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH＞0，故答案为：＞；

②△H＞0，该反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应移动，化学平衡常数减小，故答案为：减小；

③3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g) Si3N4(s)＋6CO(g)，正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向逆反应移动，N2的体积分数将增大，故答案为：增大。