【題目】氮化硅(Si3N4)是一種重要的陶瓷材料,可用石英與焦炭在14001450℃的氮?dú)鈿夥障潞铣桑?/span>3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)Q(Q0),在反應(yīng)條件下,向10L密閉容器中加入反應(yīng)物,10min后達(dá)到平衡。完成下列填空:

(1)上述反應(yīng)所涉及的元素,原子半徑由大到小的順序是______。其中一種元素的原子核外s電子數(shù)與p電子數(shù)相等,寫出它的最外層電子排布的軌道表示式______。比較碳、硅兩種元素的非金屬性強(qiáng)弱,可以通過比較______(填:化合物性質(zhì)的差異)來判斷

(2)上述反應(yīng)混合物中的極性分子是______,寫出非極性分子的電子式______。從晶體類型的角度分析用氮化硅制造發(fā)動(dòng)機(jī)中耐熱部件的原因是______

(3)下列措施可以提高二氧化硅轉(zhuǎn)化率的是______(選填編號(hào))

a.增加二氧化硅用量b.升高反應(yīng)溫度

c.增大氣體壓強(qiáng) d.向反應(yīng)容器中多充入氮?dú)?/span>

(4)下列描述中能說明反應(yīng)已達(dá)平衡的是______(選填編號(hào))

a.c(CO)=3c(N2)

b.v (CO)=3v(N2)

c.保持不變

d.氣體的壓強(qiáng)保持不變

(5)測(cè)得平衡時(shí)固體質(zhì)量減少了11.2g,則用氮?dú)獗硎镜钠骄磻?yīng)速率為______

【答案】SiCNO CH4SiH4的穩(wěn)定性或H2CO3H2SiO3的酸性 CO 氮化硅是原子晶體、熔點(diǎn)高 bd cd 0.002mol/(L.min)

【解析】

(1)同周期自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑增大,故原子半徑:SiCNO
上述元素中的一種元素的原子核外s電子數(shù)與p電子數(shù)相等,核外電子數(shù)排布為1s22s22p4,根據(jù)泡利原理、洪特規(guī)則,最外層電子排布的軌道表示式為;
可以利用CH4SiH4的穩(wěn)定性或H2CO3H2SiO3的酸性等,比較碳、硅兩種元素的非金屬性強(qiáng)弱;
(2)CO屬于極性分子,氮?dú)鉃榉墙饘傩苑肿,氮(dú)夥肿又?/span>N原子之間形成3對(duì)共用電子對(duì),電子式為,氮化硅是原子晶體、熔點(diǎn)高,可以制造發(fā)動(dòng)機(jī)中耐熱部件;

(3)a.二氧化硅為固體,增加二氧化硅用量,平衡不移動(dòng),二氧化硅轉(zhuǎn)化率減小,故a錯(cuò)誤;
b.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高反應(yīng)溫度平衡正向移動(dòng),二氧化硅轉(zhuǎn)化率增大,故b正確;
c.正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),增大氣體壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),二氧化硅轉(zhuǎn)化率減小,故c錯(cuò)誤;
d.向反應(yīng)容器中多充入氮?dú)猓胶庹蛞苿?dòng),二氧化硅轉(zhuǎn)化率增大,故d正確,
故選:bd;
(4)a.平衡時(shí)CO、氮?dú)獾臐舛戎炔灰欢ǖ扔诨瘜W(xué)計(jì)量數(shù)之比,故a錯(cuò)誤;
bv (CO)=3v(N2),未指明正逆速率,若均為正反應(yīng)速率,反應(yīng)始終按該比例關(guān)系進(jìn)行,但分別表示正逆速率時(shí),反應(yīng)到達(dá)平衡,故b錯(cuò)誤;
c為濃度商,平衡正向移動(dòng)該比值增大,平衡逆向移動(dòng)該比值減小,溫度不變平衡常數(shù)不變,所以該值不變說明到達(dá)平衡,故c正確;
d.隨反應(yīng)進(jìn)行氣體物質(zhì)的量增大,恒溫恒容下壓強(qiáng)增大,所以氣體的壓強(qiáng)保持不變時(shí)說明反應(yīng)到達(dá)平衡,故d正確,
故選:cd
(5)3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g) 根據(jù)方程式可知當(dāng)反應(yīng)2mol氮?dú)鈺r(shí),固體質(zhì)量減少(氣體增加質(zhì)量)6×28-56=112g,所以固體質(zhì)量減少了11.2g時(shí),故參加反應(yīng)氮?dú)馕镔|(zhì)的量為0.2mol,則v(N2)==0.002mol/(L·min)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮是一種重要的元素,可用來合成NH3 HNO3等一系列重要化工產(chǎn)品。

(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1體積水溶解700體積氨氣,所得溶液的密度為0.9g/mL,則該氨水的物質(zhì)的量濃度是_______(小數(shù)點(diǎn)后保留一位)。

(2)合成氨的原料氣N2H2通常是以焦炭、水和空氣為原料來制取的。其主要反應(yīng)是:

2C + O2 → 2CO C + H2O(g) → CO + H2 CO + H2O(g) → CO2 + H2

某次生產(chǎn)中將焦炭、H2O(g)和空氣(設(shè)空氣中N2O2的體積比為4:1,下同)混合反應(yīng),所得氣體產(chǎn)物經(jīng)分析,組成如下表:

氣體

CO

N2

CO2

H2

O2

體積(m3)(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

x

20

12

60

1.0

則計(jì)算參加反應(yīng)的H2O(g)和氧氣的體積比V(H2O)/V(氧氣)=__________上表中x=________m3,實(shí)際消耗了___________ kg焦炭。

(3)工業(yè)生產(chǎn)硝酸時(shí)尾氣必須充分處理以避免環(huán)境污染,常用NaOH溶液吸收,吸收時(shí)發(fā)生反應(yīng):

2NO2 + 2NaOH→NaNO3 + NaNO2 + H2O

NO + NO2 + 2NaOH→2NaNO2 + H2O

現(xiàn)將22.4升(標(biāo)準(zhǔn)狀況)NOx(只含NONO2,忽略其它成分)氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔?/span>NaOH溶液中,充分反應(yīng),氣體全部被吸收。則反應(yīng)中產(chǎn)生NaNO3NaNO2各多少克?(用含x的代數(shù)式表示)____________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法對(duì)應(yīng)的離子方程式合理的是

A.純堿溶液去油污:CO32+H2O==HCO3+OH

B.泡沫滅火器工作原理:2Al3++3CO32+3H2O==2Al(OH)3↓+3CO2

C.鋁溶于燒堿溶液:Al+2OH==AlO2+H2

D.用石墨為電極,電解Pb(NO3)2Cu(NO3)2的混合溶液制取PbO2時(shí),陽極上發(fā)生的電極反應(yīng)式:Pb2++2H2O2e==PbO2+4H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某研究小組以甲苯為原料,設(shè)計(jì)以下路徑合成藥物中間體MR;卮鹣铝袉栴}:

已知:①

(1)C中的官能團(tuán)的名稱為______F的結(jié)構(gòu)簡式為______,A→B的反應(yīng)類型為_______。

(2)D→E的反應(yīng)方程式為______________________________________。

(3)M物質(zhì)中核磁共振氫譜中有________組吸收峰。

(4)至少寫出2個(gè)同時(shí)符合下列條件試劑X的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_________________

只有一個(gè)苯環(huán)且苯環(huán)上的一氯取代物只有2FeCl3溶液顯紫色分子中含

(5)設(shè)計(jì)由甲苯制備R)的合成路線(其它試劑任選)。______________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有SiO2、Fe2O3)是工業(yè)上制備金屬鋁的主要原料。工業(yè)上提取鋁的工藝流程如下:

(1)在操作Ⅰ之前先將鋁土礦研磨成粉末,目的是:___________________;

(2)沉淀A的化學(xué)式是__________

(3)步驟③中通入過量CO2,產(chǎn)生沉淀C的離子方程式為_________________________;

(4)工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法制備金屬鋁,其反應(yīng)方程式為____________;

(5)在生活中,常利用AlFe2O3間的鋁熱反應(yīng)來進(jìn)行焊接鋼軌。除了Fe2O3,鋁粉還可以與很多金屬氧化物組成鋁熱劑,下列氧化物中不能與鋁粉組成鋁熱劑的是___________;

a. MgO b. V2O5 c. Fe3O4 d. MnO2

(6)我國首創(chuàng)以鋁空氣海水電池為能源的新型電池,用作海水標(biāo)志燈已研制成功。該電池以取之不盡的海水為電解質(zhì)溶液,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。負(fù)極材料是鋁,正極材料可以用石墨。寫出正極電極反應(yīng)式___________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】聚酰胺-66是含有肽鍵的高分子化合物,常用于生產(chǎn)帳篷、漁網(wǎng)等?捎靡韵路椒ê铣桑

已知:AE互為同分異構(gòu)體,完成下列填空:

(1)A→B的反應(yīng)類型______,A中含氧官能團(tuán)的名稱______

(2)B的結(jié)構(gòu)簡式______,D可能的結(jié)構(gòu)簡式______

(3)F與氫氧化鈉的乙醇溶液共熱得到烴I,I的名稱______。比I多一個(gè)碳原子的同系物,與等物質(zhì)的量溴反應(yīng)生成二溴代物的結(jié)構(gòu)簡式正確的是______

a.

b.

c.

d.

(4)GH反應(yīng)生成聚酰胺-66的化學(xué)方程式:______

(5)同時(shí)滿足下列條件的G的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為______

①含一種官能團(tuán) ②能發(fā)生銀鏡反應(yīng) ③含甲基且有三種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】丙烷的分子結(jié)構(gòu)可簡寫成鍵線型結(jié)構(gòu)。有機(jī)物A的鍵線式結(jié)構(gòu)為,有機(jī)物B與等物質(zhì)的量的H2發(fā)生加成反應(yīng)可得到有機(jī)物A.下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是

A.有機(jī)物A的一氯代物只有4

B.用系統(tǒng)命名法命名有機(jī)物A,名稱為2,2,3-三甲基戊烷

C.有機(jī)物A的分子式為C8H15

D.B的結(jié)構(gòu)可能有3種,其中一種的名稱為34,4-三甲基-2-戊烯

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將含有O2CH4的混合氣體置于盛有23.4 g Na2O2的密閉容器中,電火花點(diǎn)燃,反應(yīng)結(jié)束,容器內(nèi)的壓強(qiáng)為零(溫度150),將殘留物溶于水,無氣體產(chǎn)生,下列敘述正確的是

A.原混合氣體中O2CH4的體積比為21

B.殘留物中只有Na2CO3

C.原混合氣體中O2CH4的物質(zhì)的量之比為12

D.殘留物只有Na2CO3NaOH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】電解滴有石蕊的飽和食鹽水a,以下判斷正確的是(

A.電解時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/span>

B.Y極附近最終變?yōu)榧t色

C.電子流向:X→負(fù)極正極→Y

D.電解一段時(shí)間兩極收集的氣體體積:X>Y

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