练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    用氮化硅陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率．工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4（g）+2N2（g）+6H2（g）
    △
    Si3N4（s）+12HCl（g）在温度T0下的2L密闭容器中，加入0.30mol SiC14，0.20mol N2.0.36mol H2进行上述反应，2min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80g
    （1）SiCl4的平均反应速率为
     

    （2）平衡后，若改变温度，混合气体的平均相对分子质量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是
    A．该反应在任何温度下可自发进行
    B．若混合气体的总质量不变，表明上述反应己达到平衡状态
    C、其他条件不变，增大Si3N4的物质的量，平衡向左移动
    D．按3：2：6的物质的量比增加反应物，SiC14（g）的转化率降低
    （3）下表为不同温度下该反应的平衡常数，其他条件相同时，在
     
    （填“T1”、“T2”．，
    “T3”）温度下反应达到平衡所需时间最长：
    温度TT1T2T3
    平衡常数K1.22.510
    假设温度为T1时向该反应容器中同时加入．（SiC14）=0.3mol/L，c（H2）=0.3mol/L，c（N2）=
    x mol/L，c （HCl）=0.3mol/L和足量Si3N4 （s），若要使平衡建立的过程中HCl浓度减小，x的取值
    范围为
     

    （4）该反应的原子利用率为
     

    （5）工业上制备SiCl4的反应过程如下：
    ①SiO2（s）+2C（s）═Si（s）+2CO（g），△H═akJ/mol
    ②Si（s）+2Cl2（g）═SiCl4（l），△H=bkJ/mol
    ③SiCl4（g）═SiCl4（l），△H═ckJ/mol
    写出二氧化硅、焦炭与Cl 2在高温下反应生成气态SiC14和一氧化碳的热化学方程式
     
    ．
    考点：化学平衡的计算,热化学方程式,反应速率的定量表示方法,化学平衡状态的判断
    专题：化学平衡专题
    分析：（1）固体的质量增加了2.80g为Si3N4的质量，根据n=
    m
    M
    计算其物质的量，根据方程式计算消耗SiCl4的物质的量，再根据v=
    △n
    V
    △t
    计算v（SiCl4）；
    （2）平衡向正反应方向移动时，混合气体总质量减小，混合气体总物质的量增大，混合气体的平均相对分子质量减小，由图可知，随温度升高，气体的平均相对分子质量增大，说明升温时平衡逆向移动，正反应为放热反应，结合外界条件对平衡移动影响及利用平衡的特征“等”、“定”及由此衍生的一些量来分析；
    （3）温度越低，反应速率越慢，到达平衡时间越长；据Q与K的数值比较判断反应方向；
    （4）原子利用率=（目标产物总量/按化学方程式计算生成物总量）×100%；
    （5）利用已知热化学方程式和盖斯定律书写．
    解答： 解：（1）固体的质量增加了2.80g为Si3N4的质量，其物质的量
    2.8g
    140g/mol
    =0.02mol，根据方程式可知消耗SiCl4的物质的量=0.02mol×3=0.06mol，故v（SiCl4）=
    0.06mol
    2L
    2min
    =0.015mol/（L．min），
    故答案为：0.015mol/（L．min）；
    （2）A．由图可知，随温度升高，气体的平均相对分子质量增大，说明正反应为放热反应，即△H＜0，反应的△S＞0，△H-T△S＜0时反应能够自发进行，所以任何温度下反应都能够自发进行，故A正确；
    B．Si3N4是固体，随反应进行混合气体的总质量减小，若混合气体的总质量不变，表明上述反应己达到平衡状态，故B正确；
    C．Si3N4是固体，增大其物质的量，不影响平衡移动，故C错误；
    D．按3：2：6的物质的量比增加反应物，相当于增大氢气浓度，SiC14（g）的转化率升高，故D错误；
    故答案为：AB；
    （3）正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故温度T1＞T2＞T3，温度越低，反应速率越慢，到达平衡时间越长，即温度T3达到平衡时间最长；Q=
    [HCl]12
    [SiCl]3?[N2]2?[H2]6
    ＜K=1.2时，平衡逆向移动，0≤x＜0.15时符合，故答案为：T3；0≤x＜0.15；
    （4）原子利用率=（目标产物总量/按化学方程式计算生成物总量）×100%，故该反应原子利用率=[（28×3+14×4）÷（28×3+14×4+36.6×12）]×100%=24.22%，
    故答案为：24.22%；
    （5）已知
    ①SiO2（s）+2C（s）═Si（s）+2CO（g），△H═akJ/mol
    ②Si（s）+2Cl2（g）═SiCl4（l），△H=bkJ/mol
    ③SiCl4（g）═SiCl4（l），△H═ckJ/mol
    据盖斯定律，①+②-③得：SiO2（s）+2C（s）+2Cl2（g）═SiCl4（g）+2CO（g）△=（a+b-c）KJ/mol，故答案为：SiO2（s）+2C（s）+2Cl2（g）═SiCl4（g）+2CO（g）△=（a+b-c）KJ/mol．
    点评：本题考查化学反应速率计算、外界条件对平衡移动影响、平衡常数影响因素、原子利用率的计算等，题目难度中等，注重对常考知识点的考查，能较好的体现学生分析解答问题的能力．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列变化中，属于放热反应的是（　　）
    A、H2O（g）═H2O（l）△H=-44kJ/mol
    B、2HI（g）═H2（g）+I2（g）△H=+14.9kJ/mol
    C、
    能量变化如图所示的化学反应
    D、形成化学键时放出能量的化学反应

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    Q、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的五种短周期元素，在短周期的所有元素中Q的原子半径与Z的原子半径之比最小（不包括稀有气体），R、X、Y三种元素的原子核外电子层数相同，同一周期中R的一种单质的熔点最高，Y与Q、R、X、Z均能形成多种常见化合物．
    （1）X在周期表中的位置：
     
    ，其原子核外有
     
    种不同形状的电子云．这五种元素中，最外层有两个未成对电子的元素是
     
    （用元素符号表示）．
    （2）常温下液态化合物甲只含上述元素中的两种，分子中原子个数比1：1，甲的电子式是
     
    ．
    （3）Q分别与X、Y形成的最简单化合物的稳定性
     
    ＞
     
    （用分子式表示）
    （4）Q与R两元素可组成多种分子，其空间构型可能是
     
    （填写序号）．
    a．直线型b．平面形c．三角锥形d．正四面体
    （5）X的氧化物是形成光化学烟雾原因之一，工业上可采用它与其氢化物反应生成无毒害物质而除去，请用方程式表示该反应
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z基态原子核外有三个未成对电子，Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形，Q的各级电离能如下表，W与R是同族元素．
    QI1I2I3I4I5…
    电离能（kJ/mol）49645626912954313353…
    回答下列有关问题：
    （1）W原子的价电子排布图为
     
    ．
    （2）化合物Q2W2的电子式
     
    ，化合物XYZ的结构式
     
    ．
    （3）Y、Z、W分别与X形成常见化合物的沸点由高到低的顺序是
     
    （用分子式表示）．
    （4）RW3分子的立体构型为
     
    ，键角为
     
    ．
    （5）根据等电子原理，指出与YW2互为等电子体且含有Z原子的微粒有
     
    、
     
    （要求写一种分子和一种离子）．
    （6）Y的一种氢化物相对分子质量为28，其中分子中的σ键与π键的键数之比为
     
    ，该氢化物与氧气形成的燃料电池在碱性电解质中正极反应式为
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    已知有机物A是链状化合物，分子内只含有两种官能团，A和一些化学试剂的反应情况如图所示：

    请回答下列问题：
    （1）A分子内含有的两种官能团是（写名称）
     
    ．
    （2）核磁共振氢谱表明A分子中有4个氢处于完全相同的化学环境．则A的结构简式是
     
    ．
    （3）由A生成B的化学方程式是
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    某同学进行试验探究时，欲配制0.1mol?L-1Ca（OH）2溶液，但只找到在空气中暴露已久的熟石灰Ca（OH）2（化学式量：74）．在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物．为探究原因，该同学查得Ca（OH）2在不同温度下的溶解度．表1 Ca（OH）2的溶解度数据
    温度（K）273293313333353373
    Ca（OH）2溶解度（g/100g H2O）0.190.170.140.120.090.08
    （1）从表中数据可以获得的信息是（只写一条）
     
    ．
    （2）烧杯中未溶物仅为CaCO3，理由是（用化学方程式回答）
     
    ．
    （3）配制100mL 0.1mol?L-1Ca（OH）2溶液：准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，
     
    ，将溶液转入
     
    ，洗涤，定容，摇匀．
    （4）室温下，
     
    （填“能”或“不能”） 用Ca（OH）2固体配制0.1mol?L-1Ca（OH）2溶液．
    （5）假设烧杯中的大量未溶物由大量Ca（OH）2和少量CaCO3组成，设计试验方案，进行成分检验，在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论．（室温20℃时，CaCO3饱和溶液的pH=8.6）限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、草酸H2C2O4、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管．
    实验步骤预期现象和结论
    步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀．
    步骤2：取适量滤液于试管中，滴加足量草酸H2C2O4．出现白色沉淀（CaC2O4），说明该试剂中有Ca2+存在．
    步骤3：取适量步骤1中的沉淀于试管中，
     

     
    ．
     

     
    步骤4：
     

     
    ．    		现象是
     
    ，说明该试剂中含有Ca（OH）2

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （1）某矿石由几种常见氧化物组成，组成这些氧化物的元素在地壳中的含量都很丰富．向该矿石混合粉末中加入过量的氢氧化钠溶液，过滤得可用作红色涂料的红棕色固体和无色溶液，然后向所得溶液中滴入盐酸，所得沉淀的质量与所加盐酸的体积的关系如图所示：
    ①该矿石中含有的氧化物的化学式分别为：
     
    、
     
    、
     
    ．
    ②向滤液中滴加盐酸过程中发生反应的离子方程式为：
     
    ，
     
    ．
    （2）100mL某溶液中含有的离子及其浓度如下：（其中XO32-为中学常见的酸根离子）
    离子Na+K+XO32-SO42-
    浓度（mol?L-1）0.30.20.050.15
    ①该溶液中还含有的离子一定是下列中的
     
    （填序号），其物质的量为
     
    ．
    A．Mg2+       B．Cl-      C．ClO-     D．NH4+
    ②确定XO32-是哪种酸根的方法是
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    生成铝的产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成．请回答下列问题：
    （1）工业上采用电解氧化铝-冰晶石（Na2AlF4）熔融体的方法冶炼得到金属铝：2Al2O3
     电解 
    .
     
    4Al+3O2↑，加入冰晶石的作用：
     
    ．
    （2）上述工艺中所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池中阳极电极反应式为
     
    ；下列可作阴极材料的是
     
    ．
    A．铝材  B．石墨  C．铅板  D．纯铝
    （3）阳极氧化能让金属表面生成致密的氧化膜，以稀硫酸为电解液，铝阳极发生的电极方程式为
     
    ．
    （4）在铝阳极氧化过程中，需要不断的调整电压，理由是
     
    ．
    （5）氧化膜质量的检验，取出铝片干燥，在氧化膜未经处理的铝片上分别滴一滴氧化膜质量检查液（3gK2CrO4+75mL水+25mL浓盐酸），判断氧化膜质量的依据是
     
    （填序号）．
    A．铝片表面有无光滑   B．比较颜色变化  C．比较质量大小  D．比较反应速率大小
    （6）下列说法正确的是
     
    （填序号）．
    A．阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
    B．铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
    C．铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性，但耐磨性下降
    D．铝的阳极氧化膜富有多孔性，具有很强的吸附性能，能吸附染料而呈各种颜色．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    一定温度下，将3mol A气体和1mol B气体通人一密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g）．请填写下列空白：若容器体积固定为2L，反应进行到2min末，测得剩余0.6mol B，C的浓度为0.6mol/L．
    ①2min末，A的浓度为
     
    ；以B浓度变化表示的反应速率为
     
    ；
    ②x=
     
    ；
    ③若反应经4min达到平衡，平衡时C的浓度
     
    1.2mol/L （填“大于”、“等于”或“小于”）．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案