【题目】氮化硅(Si3N4)是一种重要的陶瓷材料,可用石英与焦炭在1400~1450℃的氮气气氛下合成:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)高 Si3N4(s)+6CO(g)﹣Q(Q>0),在反应条件下,向10L密闭容器中加入反应物,10min后达到平衡. 完成下列填空:
(1)上述反应所涉及的元素,原子半径由大到小的顺序是 . 其中一种元素的原子核外s电子数与p电子数相等,写出它的最外层电子排布的轨道表示式 .
比较碳、硅两种元素的非金属性强弱,可以通过比较(填:化合物性质的差异)来判断.
(2)上述反应混合物中的极性分子是 , 写出非极性分子的电子式 . 从晶体类型的角度分析用氮化硅制造发动机中耐热部件的原因是
(3)下列措施可以提高二氧化硅转化率的是(选填编号).a.增加二氧化硅用量b.升高反应温度
c.增大气体压强 d.向反应容器中多充入氮气
(4)下列描述中能说明反应已达平衡的是(选填编号).a.c(CO)=3c(N2) b.v (CO)=3v(N2)
c. 保持不变d.气体的压强保持不变
(5)测得平衡时固体质量减少了11.2g,则用氮气表示的平均反应速率为 .
【答案】
(1)Si>C>N>O;;CH4与SiH4的稳定性或H2CO3与H2SiO3的酸性
(2)CO;;氮化硅是原子晶体、熔点高
(3)bc
(4)cd
(5)0.002mol/(L.min)
【解析】解:(1)同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径:Si>C>N>O;上述元素中的一种元素的原子核外s电子数与p电子数相等,核外电子数排布为1s22s22p4 , 根据泡利原理、洪特规则,最外层电子排布的轨道表示式为 ;可以利用CH4与SiH4的稳定性或H2CO3与H2SiO3的酸性等,比较碳、硅两种元素的非金属性强弱,所以答案是:Si>C>N>O;
;CH4与SiH4的稳定性或H2CO3与H2SiO3的酸性;(2)CO属于极性分子,氮气为非金属性分子,氮气分子中N原子之间形成3对共用电子对,电子式为
,氮化硅是原子晶体、熔点高,可以制造发动机中耐热部件,所以答案是:CO;
;氮化硅是原子晶体、熔点高;(3)a.二氧化硅为固体,增加二氧化硅用量,平衡不移动,二氧化硅转化率减小,故a错误b.正反应为吸热反应,升高反应温度平衡正向移动,二氧化硅转化率增大,故b正确;c.正反应为气体体积增大的反应,增大气体压强,平衡逆向移动,二氧化硅转化率减小,故c错误;d.向反应容器中多充入氮气,平衡正向移动,二氧化硅转化率增大,故d正确,故选:bd;(4)a.平衡时CO、氮气的浓度之比不一定等于化学计量数之比,故a错误;b.v (CO)=3v(N2),未指明正逆速率,若均为正反应速率,反应始终按该比例关系进行,但分别表示正逆速率时,反应到达平衡,故b错误;c.
为平衡常数表达式,
不变说明到达平衡,故c正确;d.随反应进行气体物质的量增大,恒温恒容下压强增大,气体的压强保持不变,说明反应到达平衡,故d正确,故选:cd;(5)3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g) 固体质量减少 56 6×28﹣56=112
5.6g 11.2g
故参加反应氮气物质的量为 =0.2mol,则v(N2)=
=0.002mol/(L.min),所以答案是:0.002mol/(L.min).
【考点精析】利用极性分子和非极性分子和化学平衡状态本质及特征对题目进行判断即可得到答案,需要熟知非极性分子中整个分子电荷分布是均匀的、对称的;极性分子中整个分子的电荷分布不均匀,不对称;化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效).
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【题目】比较1 mol氮气和1 mol一氧化碳的下列物理量:①质量;②分子总数;③原子总数。其中相同的是( )
A. ①B. ①②C. ①②③D. ①③
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【题目】下列电离方程式,书写正确的是( )
A. Al2(SO4)3=2Al+3+3SO42-B. Mg(NO3)2=Mg2++2NO3-
C. KClO3=K++Cl5++3O2-D. FeCl3=Fe3++Cl3-
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【题目】溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是( )
A. 分散质粒子直径的大小B. 光束穿过胶体时形成一条光亮的通路
C. 能否透过滤纸或半透膜D. 是否均一、透明、稳定
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【题目】某化学兴趣小组利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气发生反应的装置。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为__________。装置A的圆底烧瓶中盛放的固体物质可选用_____(填序号)
a.碱石灰 b.氢氧化钠 c.碳酸钙 d. 氧化钙固体
(2)从装置C的b处逸出的尾气中含有少量Cl2,为防止其污染环境,可将尾气通过盛有____溶液的洗气瓶。
(3)装置F的圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为_______________________。装置E的作用是除去Cl2中的HCl,洗气瓶中盛放的试剂为_________________
(4)反应过程中,装置C的集气瓶中有大量白烟产生,另一种产物为N2。该反应的化学方程式为___________________________________________________。
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【题目】异戊酸薄荷酯( )是一种治疗心脏病的药物,可由甲基丙烯、丙烯和
为原料制取. 完成下列填空:
(1)制取异戊酸薄荷酯的最后一步为酯化反应,其反应物的结构简式为: .
(2) 的名称 , 其属于芳香族化合物的同分异构有种(不含
).
(3)制取异戊酸薄荷酯的流程中,有一步反应为: +CH3﹣CH=CH2
反应类型属于反应.有机反应中通常副反应较多,实际生产中发现生成
的量远大于生成
的量,试分析其原因: .
(4)甲基丙烯是重要的化工原料,请设计一条由苯和甲基丙烯通过三步反应制取化工中间体 的合成线路:(合成路线常用的表示方式为:A
B…
目标产物 )
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【题目】实验室用乙酸、乙醇、浓H2SO4制取乙酸乙酯,加热混合物一段时间后,在饱和Na2CO3溶液的液面上得到无色油状液体,当振荡混合物时,有气泡产生,主要原因可能是( )
A.有部分H2SO4被蒸馏出来
B.有部分未反应的乙醇被蒸馏出来
C.有部分未反应的乙酸被蒸馏出来
D.有部分乙酸乙酯与碳酸钠反应
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【题目】下列离子方程式正确的是( )
A.苯酚与碳酸氢钠溶液混合:C6H5OH+HCO →C6H5O﹣+CO2↑+H2O
B.向FeBr2溶液中通入等量Cl2:2Fe2++2Br﹣+2Cl2→2Fe3++Br2+4Cl﹣
C.将Al投入NaOH的重水溶液:2Al+2OH﹣+2D2O→2AlO +3D2↑
D.Ca(HCO3)2溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液:Ca2++2HCO +2OH﹣→CaCO3↓+CO
+2H2O
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