【题目】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)
(1)该反应的氧化剂是 ,其还原产物是 ;
(2)该反应的平衡常数表达式为K= ;
(3)若知上述反应为放热反应,则其反应热△H 0(填“>”、“<”或“=”);升高温度,其平衡常数值 (填“增大”、“减小”或“不变”);若已知CO生成速率为v(CO)=18molL﹣1min﹣1,则N2消耗速率为v(N2)= ;
(4)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率v与时间t的关系如图.图中t4时引起平衡移动的条件可能是 ;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 .
【答案】(1)N2;Si3N4;
(2);
(3)<;减小;6mol/(Lmin);
(4)增大压强;t3﹣t4.
【解析】试题分析:(1)所含元素化合价降低的反应物为氧化剂,氧化剂发生还原反应生成还原产物;
(2)化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,注意固体、纯液体浓度为常数,不用写固体、纯液体的浓度;
(3)对于放热反应,反应热△H<0;该反应为放热反应,升高温度平衡逆反应进行,化学平衡常数减小;根据速率之比等于化学计量数之比计算;
(4)若不改变H2、CO的量,由图可知,t4时瞬间正、逆反应都增大,平衡向逆反应移动,改变条件为压缩体积增大压强;t6时瞬间正、逆反应都增大,平衡不移动,故应是加入催化剂,t2时改变改变条件,平衡向正反应移动,在t3时重新到达平衡,t4时改变条件,平衡向逆反应移动,t5时由达平衡,故t3~t4平衡状态CO的含量最高.
解:(1)所含元素化合价降低的反应物是氧化剂,氧化剂被还原得到的生成物是还原产物,所以N2是氧化剂,Si3N4是还原产物.
故答案为:N2;Si3N4;
(2)3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)平衡常数表达式为K=,故答案为:
;
(3)对于放热反应,反应热△H<0;该反应为放热反应,升高温度平衡逆反应进行,化学平衡常数减小;已知CO生成速率为v(CO)=18mol/(Lmin),根据速率之比等于化学计量数之比,则N2消耗速率为:v(N2)=v(CO)=
×18mol/(Lmin)=6mol/(Lmin),
故答案为:<;减小;6mol/(Lmin);
(4)若不改变H2、CO的量,由图可知,t4时瞬间正、逆反应都增大,平衡向逆反应移动,改变条件为压缩体积增大压强;t6时瞬间正、逆反应都增大,平衡不移动,故应是加入催化剂,t2时改变改变条件,平衡向正反应移动,在t3时重新到达平衡,t4时改变条件,平衡向逆反应移动,t5时由达平衡,故t3~t4平衡状态CO的含量最高,故答案为:增大压强;t3﹣t4.
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【题目】下列有关物质性质的说法正确的是
A. 热稳定性:H2S>HCl B. 离子半径:Na+>F—
C. 酸性:H2SO4>HClO4 D. 离子还原性:S2—>Cl—
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【题目】汽车尾气是城市的主要空气污染物,研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务。在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物进行相互反应,生成无毒物质;或者使用新型燃料电池作汽车动力,减少汽车尾气污染。
(1)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。
已知:N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △H = +180.5 kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H =-571.6 kJ·mol-1
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是 。
(2)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时,反应:2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) 中NO的浓度[c(NO)]随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。
① 该反应的△H 0 (填“>”或“<”)。
② 若催化剂的表面积S1>S2 ,在右图中画出c (NO) 在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)在某温度时,按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c (NO)(×10-3 mol·L-1) | 1.00 | 0.50 | 0.20 | 0.10 | 0.10 |
c (CO)(×10-3 mol·L-1) | 3.00 | 2.50 | 2.20 | 2.10 | 2.10 |
不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响,按要求完成以下计算(写出计算过程,只写出计算结果的不给分):
①计算前2s内的△c (CO2) ;
②计算前2s内的平均反应速率v (N2) ;
③计算达到平衡时NO的转化率。
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【题目】下列说法不正确的是
A. 溴被称为“海洋元素” B. 硅酸钠可作建筑行业的黏合剂
C. 碳酸钠可作治疗胃酸过多的药剂 D. 镁可用于制造信号和焰火
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【题目】下列关于有机物性质的叙述错误的是
A.甲烷和氯气在光照条件下反应产生油状液滴
B.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.乙醇可以和金属钠反应放出氢气
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【题目】综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁、溴等物质,其流程如下图所示:
(1)粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等可溶性杂质,为除去这些杂质而得精盐,进行如下操作:①溶解;②加过量的BaCl2溶液;③加过量的NaOH溶液;④加过量的Na2CO3溶液;⑤ ;⑥加适量的盐酸;⑦______________。(填操作名称)
(2)流程中通入的气体X为________________,理由是 。
(3)溶液Ⅱ中发生反应的化学方程式是: 。
(4)高温灼烧六水合氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)所得固体是氧化镁,试写出该反应的化学方程式________________________________。
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