Question

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)　ΔH<0
某温度和压强条件下,分别将0.3 mol SiCl₄(g)、0.2 mol N₂(g)、0.6 mol H₂(g)充入2 L密闭容器内,进行上述反应,5 min达到平衡状态,所得Si₃N₄(s)的质量是5.60 g。
(1)H₂的平均反应速率是　　　　 mol·L^-1·min^-1。 
(2)平衡时容器内N₂的浓度是　　　　 mol·L^-1。 
(3)SiCl₄(g)的转化率是　　　　。 
(4)若按n(SiCl₄)∶n(N₂)∶n(H₂)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl₄(g)的转化率应　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 
(5)在不改变反应条件的情况下,为了提高SiCl₄(g)的转化率,可通过改变投料配比的方式来实现。下列四种投料方式,其中可行的是　　　　。 

选项	投料方式
A	n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶1∶2
B	n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 1∶2∶2
C	n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 3∶2∶2
D	n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 2∶1∶3

 
(6)达到平衡后升高温度,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是　　　　(填字母序号)。 
A.c(HCl)减少
B.正反应速率减慢,逆反应速率加快
C.Si₃N₄的物质的量减小
D.重新平衡时c(H₂)/c(HCl)增大

Answer 1

(1)0.048　(2)0.06　(3)40%　(4)减小　(5)A、B　(6)A、C、D

依据“三部曲”计算
　　　　3SiCl₄(g)+2N₂(g)+6H₂(g)Si₃N₄(s)+12HCl(g)
:           0.15      0.1        0.3        0
:           0.06      0.04      0.12      0.24
:           0.09      0.06      0.18      0.24
(4)相当于加压,平衡左移;(5)A、B、C、D的投料比分别为3∶3∶6、3∶6∶6、3∶2∶2、3∶1.5∶4.5,A、B、C、D分别相当于在3∶2∶6的投料配比基础上增加N₂、增加N₂、减少H₂、减少N₂和H₂;(6)升高温度不论平衡向哪个方向移动,正逆反应速率均增大,B错误;升高温度,平衡左移,c(H₂)增大,c(HCl)减小,A、C、D正确