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氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可在高温下的氮气流中由石英与焦炭通过以下反应制得:3SiO2(s) + 6C(s) + 2N2(g) Si3N4(s) + 6CO(g) + Q(Q>0)
完成下列填空:
(1)某温度下该反应在一容积为2L的密闭容器中进行,2min后达到平衡,刚好有2mol电子发生转移,则2min内反应的速率为:v(CO) =               ;该反应的平衡常数表达式为            
(2)其它条件不变时仅增大压强,则                
a.K值减小,平衡向逆反应方向移动  
b.K值增大,平衡向正反应方向移动
c.K值不变,平衡向逆反应方向移动   
d.K值不变,平衡向正反应方向移动
(3)一定条件下能说明上述反应已达平衡的是     
a.c(N2 ) : c(CO) = 1:3        b.3v(N2 ) = v(CO)
c.固体质量不再改变         d.气体密度不再改变
达到平衡后改变某一条件,反应速率v与时间t的关系如图所示。 

若不改变N2与CO的量,则图中t4时引起变化的原因可能是                    ;图中t6时引起变化的原因可能是              
由图可知,平衡混合物中CO含量最高的时间段是                   
(1)0.25mol/L·min(1分,计算或单位错不给分);  K=(1分)(2)c  (1分)
(3)c、d(1分×2)33、升高温度或缩小体积(增大压强)(1分);加入了催化剂(1分)。
t3~t4(1分)。

试题分析:(1)可逆反应3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)?Si3N4(s)+6CO(g)的平衡常数k=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;(2)由方程式可知,该反应正反应是气体物质的量增大的反应,混乱度增大,熵值增大,故△S>0;故答案为:>;(3)A.单位时间生成2摩尔Si3N4的同时生成1摩尔的N2,生成2摩尔Si3N4的消耗4molN2,氮气的生成速率与消耗速率不相等,反应未达平衡状态,故A错误;B.平衡时c(N2)与c(CO)之比为1:3,可能处于平衡状态,也可能不处于平衡状态,与氮气的转化率等有关,故B错误;C.平衡时平衡体系个组分的含量不变,CO的百分含量保持不变,说明到达平衡状态,故C正确;D.单位时间消耗1摩尔SiO2的同时生成2摩尔的C,消耗1摩尔SiO2需要消耗2molC,C的生成速率与消耗速率相等,反应达平衡状态,故D正确;故选CD;(4)若不改变N2、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,改变条件为升高温度后压缩体积增大压强;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:升高温度后压缩体积增大压强;加入催化剂;t3~t4
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

工业生产苯乙烯是利用乙苯的脱氢反应:

下列说法错误的是
A.该反应中生成物的总能量高于反应物
B.增大压强反应物活化分子百分数不变
C.升高温度可以提高原料乙苯的转化率
D.不断分离出苯乙烯可加快反应速率

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程图如下:

(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在______的郊区(填标号)
A.有丰富黄铁矿资源的城市      B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市     D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)沸腾炉中发生反应的化学方程式为_____,接触室中发生反应的化学方程式是_____。
(3) 在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是_____。
A. 硫铁矿燃烧前要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中反应
B. 从沸腾炉出来的气体要净化,因为炉气中的SO2会与杂质反应
C. SO2氧化成SO3要用催化剂,这样可提高SO2的转化率
D. SO3用98. 3%的浓硫酸来吸收,目的是为了防止形成酸雾,以提髙SO3吸收效率
(4) 下表是压强对SO2平衡转化率的影响

对于SO2转化SO3的反应,增大压强可使转化率______________,但在实际工业生产中常采用常压条件,理由是________________________________。
(5)某工厂用500t含硫量为48%的黄铁矿制备硫酸,若在沸腾炉中有2%的FeS2损失,在接触室中SO3的产率为96%,则可得到98%的浓硫酸的质量是_____t。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

最近,各国科学家联合研制成功一种新型催化剂,可在常压下将二氧化碳与氢气混合转化为甲烷。在VL容器中进行该转化,相关情况如图所示。下列有关说法不正确的是
A.101KPa、120℃时,该反应的平衡常数表达式
B.断裂lmolC=O、2molH—H所吸收的能量小于形成2molC—H、2molO—H所释放的能量
C.300℃时,从反应开始达到平衡的这段时间,化学反应速率
D.其它条件不变,减小容器体积,二氧化碳的平衡转化率增大,平衡常数不变

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

化学学科中的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种,且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
(1)常温下,取 pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是       ( 填“A”或“B”)。 设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为 m2。 则 m1       m2 ( 选填“<”、“=”、“>”)


(2)在体积为3L的密闭容器中,CO与H2在一定条件下反应生成甲醇:CO ( g) + 2H2( g) → CH3OH(g) 。反应达到平衡时,平衡常数表达式K=                  ,升高温度,K值           (填“增大”、“减小”或“不变”)。在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=                    
(3)常温下,某纯碱溶液中滴入酚酞,溶液呈红色。说明该溶液呈     性。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH 所致;乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32-水解所致。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)                                                              

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为:
WO3 (s) + 3H2 (g)  W (s) + 3H2O (g)       请回答下列问题:
(1)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为0.5 L,2min后达到平衡,测得固体的质量减少了4.80 g,则H2的平均反应速率_________;该反应的平衡常数表达式K=___________
(2)某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为__________;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为  ____(填“吸热”或“放热”) 反应。
(3)一定温度下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是________。
A.混合气体的总压强保持不变      B.v(H20)= v(H2)
C.混合气体的密度保持不变        D.混合气体的平均式量保持不变
(4)钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W (s) +2I2 (g)  WI4 (g)。下列说法正确的有__________。
A.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢 
B.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上
C.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长     
D.灯管内的I2可循环使用

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

一定温度下,在一固定体积的容器中,通人一定量的CO和H2O,发生如下反应:CO(g)十H2O(g)CO2(g)十H2 (g) △H<0。在850℃时,CO和H2O浓度变化如下左图;若在t1℃时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如右表。下列说法正确的是:
A.850℃时,按左图所示0~4min用CO2表示的平均反应速率v(CO2)=0.02mol·L-1·min-1
B.t1℃高于850℃
C.t1℃时,反应在4min~5min间,平衡向逆反应方向移动,若其它条件不变,可能的原因是增大压强
D.若t2℃时,各物质的平衡浓度符合c(CO2)·c(H2)=2 [c(CO)·c(H2O)],则t2℃高于850℃

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在一固定容积的密闭容器中进行如下反应:2SO(g)+O(g)2SO(g),已知反应进行到10秒时,SO、O、SO的物质的量分别为0.2 mol、0.1 mol、0.2 mol,则下列说法正确的是
A.10秒时,用O表示该反应的平均反应速率为0.01 mol/(L·s)
B.当反应达平衡时,SO的物质的量可能为0.4 mol
C.当SO和O的生成速率之比为2:1时,达到该反应限度
D.向容器内充人SO,可以提高反应速率

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

合成氨尿素工业生产过程中涉及到的物质转化过程如下图所示。

(1)天然气(主要成分为CH4)在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H2和CO的化学方程式为      
(2)甲烷是一种清洁燃料,但不完全燃烧时热效率降低,同时产生有毒气体造成污染。
 已知:CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l)    ΔH1=―890.3 kJ/mol
2CO (g) + O2(g)=2CO2(g)        ΔH2=―566.0 kJ/mol
则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率是完全燃烧时的_____倍(计算结果保留1位小数)。
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol·L-1的氯化铜溶液的装置示意图:
 
请回答:
①甲烷燃料电池的正极反应式是____          ____。
②当线路中有0.1 mol电子通过时,________(填“a”或“b”)极增重________g。
(4)运输氨时,不能使用铜及其合金制造的管道阀门。因为在潮湿的环境中,金属铜在有NH3存在时能被空气中的O2氧化,生成[Cu(NH3)4]2+,该反应的离子方程式为                               

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