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工業(yè)上用化學氣相沉積法制備氮化硅,其反應如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)　ΔH<0

某溫度和壓強條件下,分別將0.3 mol SiCl4(g)、0.2 mol N2(g)、0.6 mol H2(g)充入2 L密閉容器內,進行上述反應,5 min達到平衡狀態(tài),所得Si3N4(s)的質量是5.60 g。

(1)H2的平均反應速率是　　　　 mol·L-1·min-1。 

(2)平衡時容器內N2的濃度是　　　　 mol·L-1。 

(3)SiCl4(g)的轉化率是　　　　。 

(4)若按n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不斷擴大加料,SiCl4(g)的轉化率應　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。 

(5)在不改變反應條件的情況下,為了提高SiCl4(g)的轉化率,可通過改變投料配比的方式來實現。下列四種投料方式,其中可行的是　　　　。 

選項投料方式

An(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶1∶2

Bn(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)= 1∶2∶2

Cn(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)= 3∶2∶2

Dn(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)= 2∶1∶3

 

(6)達到平衡后升高溫度,其他條件不變,對平衡體系產生的影響是　　　　(填字母序號)。 

A.c(HCl)減少

B.正反應速率減慢,逆反應速率加快

C.Si3N4的物質的量減小

D.重新平衡時c(H2)/c(HCl)增大

 

【答案】

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

【解析】依據“三部曲”計算

　　　　3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)

:0.150.10.30

:0.060.040.120.24

:0.090.060.180.24

(4)相當于加壓,平衡左移;(5)A、B、C、D的投料比分別為3∶3∶6、3∶6∶6、3∶2∶2、3∶1.5∶4.5,A、B、C、D分別相當于在3∶2∶6的投料配比基礎上增加N2、增加N2、減少H2、減少N2和H2;(6)升高溫度不論平衡向哪個方向移動,正逆反應速率均增大,B錯誤;升高溫度,平衡左移,c(H2)增大,c(HCl)減小,A、C、D正確

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

用氮化硅（Si3N4）陶瓷代替金屬制造發(fā)動機的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動機的熱效率．工業(yè)上用化學氣相沉積法制備氮化硅，其反應如下：3SiCl4（g）+2N2（g）+6H2（g）
高溫
 Si3N4（s）+12HCl（g）△H=-Q（Q＞0）
完成下列填空：
（1）在一定溫度下進行上述反應，若反應容器的容積為2L，3min后達到平衡，測得固體的質量增加了2.80g，則H2的平均反應速率
0.02mol/（L．min）
0.02mol/（L．min）
 mol/（L?min）；該反應的平衡常數表達式K=
c12(HCl)
c3(SiCl4)c2(N2)c6(H2)
c12(HCl)
c3(SiCl4)c2(N2)c6(H2)

（2）上述反應達到平衡后，下列說法正確的是
bd
bd
．
a．其他條件不變，壓強增大，平衡常數K減小
b．其他條件不變，溫度升高，平衡常數K減小
c．其他條件不變，增大Si3N4物質的量平衡向左移動
d．其他條件不變，增大HCl物質的量平衡向左移動
（3）一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是
ac
ac
_
a．3v逆（N2）=v正（H2）    b．v正（HCl）=4v正（SiCl4）  c．混合氣體密度保持不變
d．c（N2）：c（H2）：c（HCl）=1：3：6．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（2013?普陀區(qū)二模）用氮化硅（Si3N4）陶瓷代替金屬制造發(fā)動機的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動機的熱效率．工業(yè)上用化學氣相沉積法制備氮化硅，反應如下：3SiCl4+2N2+6H2
高溫
Si3N4+12HCl
完成下列填空：
（1）氮化硅可用于制造發(fā)動機的耐熱部件，因為它屬于
原子
原子
 晶體．有關氮化硅的上述反應中，原子最外層只有一個未成對電子的元素是
H、Cl
H、Cl
（填寫元素符號）；屬于非極性分子的化合物的電子式是
．
（2）比較Si和Cl兩種元素非金屬性強弱的方法是
b
b
．
a．比較兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點
b．比較兩種元素的原子獲得一個電子時釋放能量的大小
c．比較兩種元素的原子達到穩(wěn)定結構獲得電子的多少
d．比較相同條件下兩種元素氫化物水溶液的酸性強弱
（3）Si與Al、Be具有相似的化學性質，因為
它們都在元素周期表中金屬和非金屬的分界線附近
它們都在元素周期表中金屬和非金屬的分界線附近
（簡述理由），寫出Si與強堿溶液反應的離子反應方程式：
Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（2013?房山區(qū)一模）碳化硅（SiC）、氧化鋁（Al2O3） 和氮化硅（Si3N4）是優(yōu)良的高溫結構陶瓷，在工業(yè)生產和科技領域有重要用途．
（1）Al的原子結構示意圖為
；Al與NaOH溶液反應的離子方程式為
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
．
（2）氮化硅抗腐蝕能力很強，但易被氫氟酸腐蝕，氮化硅與氫氟酸反應生成四氟化硅和一種銨鹽，其反應方程式為
Si3N4+16HF=4NH4F+3SiF4
Si3N4+16HF=4NH4F+3SiF4
．
（3）工業(yè)上用化學氣相沉積法制備氮化硅，其反應如下：
3SiCl4（g）+2N2（g）+6H2（g）
高溫
Si3N4（s）+12HCl（g）△H＜0
某溫度和壓強條件下，分別將0.3mol SiCl4（g）、0.2mol N2（g）、0.6mol H2（g）充入2L密閉容器內，進行上述反應，5min達到平衡狀態(tài)，所得Si3N4（s）的質量是5.60g．
①H2的平均反應速率是
0.024
0.024
 mol/（L?min）．
②平衡時容器內N2的濃度是
0.06
0.06
mol?L-1．
③SiCl4（g）的轉化率是
40%
40%
．
④若按n（SiCl4）：n（N2）：n（H2）=3：2：6的投料配比，向上述容器不斷擴大加料，SiCl4（g）的轉化率應
減小
減小
（填“增大”、“減”或“不變”）．
⑤在不改變反應條件的情況下，為了提高SiCl4（g）的轉化率，可通過改變投料配比的方式來實現．下列四種投料方式，其中可行的是
AB
AB
．
選項 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

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科目：高中化學 來源：2013屆江蘇省鹽城市明達中學高三上學期學情調研考試化學試卷（帶解析） 題型：填空題

(10 分)用氮化硅（Si3N4）陶瓷代替金屬制造發(fā)動機的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動機的熱效率。工業(yè)上用化學氣相沉積法制備氮化硅，其反應如下：
3SiCl4(g) + 2N2(g) + 6H2(g)Si3N4(s) + 12HCl(g)    △H<0
（1）在一定溫度下進行上述反應，若反應容器的容積為2L，3min后達到平衡，測得固體的質量增加了1.40g，則SiCl4的平均反應速率為       ；該反應的平衡常數表達式為       。
（2）上述反應達到平衡后，下列說法正確的是              
a．其他條件不變，溫度升高，平衡常數K減小
b．其他條件不變，壓強增大，平衡向正反應方向移動
c．其他條件不變，增大SiCl4物質的量，平衡向正反應方向移動
d．其他條件不變，增大Si3N4物質的量，平衡向逆反應方向移動
（3）一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是       
a．v逆（N2）=3v正（H2）         b．v正（HCl）=4v逆（SiCl4）
c．混合氣體密度保持不變       d．c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
（4）若平衡時H2和HCl的物質的量之比為m/n，保持其他條件不變，降低溫度后達到新德平衡時，H2和HCl的物質的量之比      m/n（填“>”“=”或“<”）

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