Question

【題目】用氮化硅（Si3N4）陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率．工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下：
3SiCl4（g）+2N2（g）+6H2（g）Si3N4（s）+12HCl（g）△H＜0 完成下列填空：
（1）在一定溫度下進(jìn)行上述反應(yīng)，若反應(yīng)容器的容積為2L，3min后達(dá)到平衡，測(cè)得固體的質(zhì)量增加了2.80g，則H2的平均反應(yīng)速率 mol（Lmin）﹣1；該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ．
（2）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列說法正確的是 ．
a．其他條件不變，壓強(qiáng)增大，平衡常數(shù)K減小
b．其他條件不變，溫度升高，平衡常數(shù)K減小
c．其他條件不變，增大Si3N4物質(zhì)的量，平衡向左移動(dòng)
d．其他條件不變，增大HCl物質(zhì)的量，平衡向左移動(dòng)
（3）將0.050mol SO2（g）和0.030mol O2（g）放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得c（SO3）=0.040mol/L．計(jì)算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（寫出計(jì)算過程）．

Answer 1

【答案】
（1）0.02,
（2）bd
（3）80%
【解析】解：（1）3min后達(dá)到平衡，測(cè)得固體的質(zhì)量增加了2.80g，則生成n（Si3N4）= =0.2mol，則消耗氫氣為0.2mol×6=1.2mol，則H2的平均反應(yīng)速率為 =0.02 mol（Lmin）﹣1；該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ，

所以答案是：0.02； ；
（2）a．其他條件不變，壓強(qiáng)增大，平衡常數(shù)K不變，K只與溫度有關(guān)，故錯(cuò)誤；

b．該反應(yīng)為放熱單元，其他條件不變，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)K減小，故正確；

c．其他條件不變，增大Si3N4物質(zhì)的量，純固體不影響平衡移動(dòng)，則平衡不移動(dòng)，故錯(cuò)誤；

d．其他條件不變，增大HCl物質(zhì)的量，生成物濃度增大，平衡向左移動(dòng)，故正確；

所以答案是：bd；
（3）達(dá)到平衡，測(cè)得c（SO3）=0.040mol/L，則

	2SO2（g）+	O2（g）	2SO3（g）
起始	0.05	0.03	0
轉(zhuǎn)化	0.04	0.02	0.04
平衡	0.01	0.01	0.04

則K= =1.6×103 molL﹣1，

α（SO2）= ×100%=80%，

答：該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K為1.6×103 molL﹣1，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為80%．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，掌握反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．