Question

【題目】鎂鋁堿式碳酸鹽MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O是一種不溶于水的新型無機阻燃劑，其受熱分解產(chǎn)物中的MgO、Al2O3熔點較高且都不燃燒，有阻燃作用。完成下列填空：

（1）組成鎂鋁堿式碳酸鹽的三種非金屬元素的原子半徑從小到大的順序是______________。碳原子最外層電子排布式是________________，鋁原子核外有_________種能量不同的電子。

（2）將MgaAlb(OH)c (CO3)d·x H2O表示成氧化物的形式：2aMgO·bAl2O3·2dCO2·（________）H2O；

（3）焦炭與石英高溫下在氮氣流中發(fā)生如下反應(yīng)，工業(yè)上可由此制得一種新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)：3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g)Si3N4(s)＋6CO(g) + Q (Q>0)。

①該反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物是________________________。若測得反應(yīng)生成4.48 L CO氣體（標準狀況下），則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_____________。

②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=_____________________________；若升高溫度，K值____________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

③該反應(yīng)的速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如右圖所示，t4時刻引起正逆反應(yīng)速率變化的原因是___________________________（寫出一種即可）。

Answer 1

【答案】 H<O<C 2s22P2 5 (2x+c) 一氧化碳 0.4mol [c(CO)]6/[c(N2)]2 減小 升高溫度（加壓、縮小容器體積等）

【解析】（1）組成鎂鋁堿式碳酸鹽的三種非金屬元素分別是H、C、O，其原子半徑從小到大的順序是H＜O＜C。碳原子的質(zhì)子數(shù)是6，最外層電子排布式是2s22p2，鋁原子的核外電子數(shù)是13，排布式是1s22s22p63s23p1，因此核外有5種能量不同的電子。（2）依據(jù)原子守恒可知將MgaAlb(OH)c (CO3)d·x H2O表示成氧化物的形式為2aMgO·bAl2O3·2dCO2·(2x+c)H2O；（3）焦炭與石英高溫下在氮氣流中發(fā)生如下反應(yīng)，工業(yè)上可由此制得一種新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)：3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g)Si3N4(s)＋6CO(g) + Q (Q>0)。

①該反應(yīng)中碳元素化合價從0價升高到+2價，失去2個電子被氧化，氧化產(chǎn)物是CO。若測得反應(yīng)生成4.48 L CO氣體（標準狀況下），物質(zhì)的量是0.2mol，因此轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.4mol。②根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=[c(CO)]6/[c(N2)]2；正反應(yīng)放熱，若升高溫度，平衡逆向移動，則K值減小。③正反應(yīng)是放熱的體積增大的可逆反應(yīng)，t4時刻正逆反應(yīng)速率均增大，但平衡向逆反應(yīng)方向移動，因此引起正逆反應(yīng)速率變化的原因是升高溫度或加壓、縮小容器體積等。