1、填空题 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
参考答案:(1)0.048 (2)0.06 (3)40% (4)减小 (5)A、B (6)A、C、D
本题解析: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
本题难度:一般
2、填空题 (14分)下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=
,它所对应的化学反应为:??
(2)已知在一定温度下,各反应的平衡常数如下:
C(s)+C02(g)
2C0(g),K1? ①
CO(g)+H20(g)
H2(g)+C02(g),K2? ?②
C(s)+H20(g)
CO(g)+H2(g),K3? ③
则
K1、K2、K3,之间的关系是: ,反应①的平衡常数K随温度的升高而? ?(增大/减小/不变)。
一定温度下,在三个容积均为2L的容器中均进行着③反应,各物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。

简述理由:
(3)该产业链中氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如N0、N02、N204等。对反应N2O4(g)
2N02(g) △H>O,在温度为T1、T2时,平衡体系中N02的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是(? )

A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(4)如果(3)中的反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N204、N02的量),反应速率v与时间t关系如图所示。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N02的含量最高的一段时间是?。
参考答案:

本题解析:略
本题难度:一般
3、简答题 在一个2L的密闭容器中,发生反应2SO3(g)?2SO2(g)+O2(g);△H>0,其中SO3的变化如图所示:
(1)写出该反应的平衡常数表达式______.
(2)用O2表示0~8min内该反应的平均速率v=______.
(3)升高温度,该反应的反应速率将______;K值将______;容器中气体的平均相对分子质量将______.(填“增大”“减小”或“不变”)
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是______
a.v(SO3)=2v(O2)?b.容器内压强保持不变? c.v逆(SO2)=2v正(O2)? ?d.容器内密度保持不变
(5)从8min起,压缩容器为1L,则SO3的变化曲线为______
A.?a?B.?b?C.?c?D.?d.
参考答案:(1)该反应的平衡常数表达式为K=C2(SO2)C(O2)C2(SO3),故答案为:C2(SO2)C(O2)C2(SO3);
(2)根据v=△c△t=△nV△t=0.4mol2L8min=0.025mol/(L?min),速率之比等于化学计量数之比,所以有:v(O2)=12v(SO2)=0.0125mol/(L?min),
故答案为:0.0125mol/(L?min);
(3)温度升高,反应速率增大;温度升高,化学平衡正向移动,生成物的浓度增大,反应物的浓度减少,平衡常数增大;温度升高,化学平衡正向移动,混合气体的总物质的量增大,质量不变,摩尔质量减少,即平均相对分子质量减少;故答案为:增大;增大;减小;
(4)a、表示同一方向反应速率,v(SO2)自始至终为v(O2)的2倍,不能说明达到平衡,故a错误;
b、该反应前后气体体积变化,所以压强不变,反应已达到平衡状态,故b正确;
c、不同物质表示速率,到达平衡时,正逆速率之比等于化学计量数之比,v逆(SO2):v正(O2)=2:1,v逆(SO2)=2v正(O2),故c正确;
d、根据质量守恒,化学反应前后混合物的质量不变,容器体积不变,所以密度始终不变,故d错误;
故答案为:b、c;
(5)容器的体积减小,压强增大,平衡向逆反应方向移动,SO3的物质的量增多,故答案为:c.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 在一定条件下,对于密闭容器中进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)

?2SO3(g).下列说法中,表明这一反应已经达到化学平衡状态的是( )
A.SO2、O2、SO3的浓度不再变化
B.SO2、O2、SO3的浓度相等
C.正、逆反应速率都等于零
D.SO2、O2、SO3在密闭容器中共存
参考答案:A、达到平衡时,正逆反应速率相等,各种物质的浓度不再发生变化,故A正确;
B、反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度,不能作为判断是否达到平衡的依据,故B错误;
C、反应达到平衡时,正逆反应速率相等,但反应并没有停止,故C错误.
D、该反应为可逆反应,无论是否达到平衡状态,各种物质都共存,故D错误;
故选A.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 其他条件不变的情况下,下列说法不正确的是( )
A.对于反应nA(g)+B(g)?2C(g),平衡后增大压强,A的百分含量减小,则n≥2
B.对于反应2A(g)?B(g)△H<0,若体系温度不再变化说明反应达到平衡状态
C.对于反应2A(g)?B(g),恒温,恒容条件下气体密度不再变化,说明反应达到平衡状态
D.对于反应2A(g)?B(g),若v(A)正=2v(B)逆,说明反应达到平衡状态
参考答案:A、平衡后增大压强,A的百分含量减小,平衡向着正向移动,n+1>2,n>1,故A错误;
B、反应放热,体系温度不再变化说明反应达到平衡状态,故B错误;
C、由于反应体系中的气体密度始终不变,恒容条件下气体密度不再变化,不能说明反应达到平衡状态,故C正确;
D、若v(A)正=2v(B)逆,正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,故D错误;
故选C.
本题解析:
本题难度:简单