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氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可在高温下的氮气流中由石英与焦炭通过以下反应制得:

3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)+Q(Q>0)

完成下列填空:

1、某温度下该反应在一容积为2 L的密闭容器中进行,2 min后达到平衡,刚好有2 mol电子发生转移,则2 min内反应的速率为:v(CO)=________;该反应的平衡常数表达式为________.

2、其它条件不变时仅增大压强,则________.

a.K值减小,平衡向逆反应方向移动

b.K值增大,平衡向正反应方向移动

c.K值不变,平衡向逆反应方向移动

d.K值不变,平衡向正反应方向移动

3、一定条件下能说明上述反应已达平衡的是________.

a.c(N2)∶c(CO)=1∶3

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

c.固体质量不再改变

d.气体密度不再改变

4、达到平衡后改变某一条件,反应速率v与时间t的关系如下图所示.若不改变N2与CO的量,则图中t4时引起变化的原因可能是________;图中t6时引起变化的原因可能是________.

由图可知,平衡混合物中CO含量最高的时间段是________.

答案:
解析:

  1、0.25 mol/L·min(1分,计算或单位错不给分) K=(1分)

  2、c(1分)

  3、c、d(1分×2)

  4、升高温度或缩小体积(增大压强)(1分) 加入了催化剂(1分) t3~t4(1分).


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

氮化硅Si3N4是一种非氧化物高温陶瓷结构材料.粉末状的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3气的混合物反应制取.粉末状Si3N4对空气和水都不稳定,粉末状Si3N4遇水能生成一种有刺激性气味、常用做制冷剂的气体和一种难溶性的酸;粉末状Si3N4与空气接触能产生N2和另外一种物质.但是,将粉末状Si3N4和适量MgO(难熔)在230℃1.01×105Pa和185℃的密闭容器中热处理,可以得到结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料.
(1)写出由SiCl4和NH3制备Si3N4的反应方程式:
3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl
3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl

(2)分别写出粉末状Si3N4和H2O及O2反应的方程式:
Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3
Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3
Si3N4+3O2═3SiO2+2N2
Si3N4+3O2═3SiO2+2N2

(3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀?

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科目:高中化学 来源: 题型:

硅在材料王国中具有举足轻重的位置.请解答下列试题:
(1)硅的制备方法是制约太阳能发展的瓶颈,硅的制备原料是石英砂,石英与焦炭在高温电炉中反应可以制得硅.该反应的化学方程式是
 
,该反应的气体产物是一氧化碳,不是二氧化碳,其原因是
 

(2)氮化硅Si3N4是一种高温结构材料,粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取.粉末状Si3N4对空气和水都不稳定.但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×l05Pa和185℃的密闭容器中热处理,可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料,同时还得到对水不稳定的Mg3N2
①写出由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学反应方程式
 

②现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,使生成的Si3N4沉积在石墨表面可得较高纯度的氮化硅,该制造方法称为:
 
;反应的化学方程式为
 
;该法还可制造金刚石薄膜,反应的化学方程式为
 

③在Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105 Pa和185℃的密闭容器中热处理的过程中,除生成Mg3N2外,还可能生成
 
物质.热处理后除去MgO和Mg3N2的方法是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

氮化硅(Si3N4)是一种非氧化物高温陶瓷结构材料,粉末状的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3的混合物反应制取。粉末状Si3N4对空气和水都不稳定。但是,将粉末状Si3N4和适量MgO在230×1.01×105 Pa和185 ℃的密闭容器中热处理,可以得到表面结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体高温结构材料。

(1)写出由SiCl4和NH3制备Si3N4的反应方程式。?

(2)分别写出粉末状Si3N4和H2O、O2反应的方程式。?

(3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀??????

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置,足见化学对现代物质文明的重要作用。例如:

①光导纤维的主要成分是______________;

②目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是_____________________。

(2)氮化硅Si3N4是一种高温结构材料,粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取。粉末状Si3N4对空气和水都不稳定。但将粉末状的Si3N4和适?量氧化镁在230×1.01×105 Pa和185℃?的密闭容器中热处理,可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料,同时还得到对水不稳定的Mg3N2

①经过热处理的Si3N4,其晶体类型为___________________________________;

②写出由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学反应方程式:____________________________;

③Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105 Pa和185℃的密闭容器中热处理的过程中,除生成Mg3N2外,还可能生成_______物质。热处理后除去MgO和Mg3N2的方法是______________。

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年甘肃省高三第三次模拟考试(理综)化学部分 题型:填空题

(14分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由SiO2与过量焦炭在1300-1700oC的氮气流中反应制得3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g)

(1)上述反应氧化剂是          ,已知该反应每转移1mole,放出132.6kJ的热量,该方程式的∆H =                 

(2)能判断该反应(在体积不变的密闭容器中进行)已经达到平衡状态的是           

       A.焦炭的质量不再变化                B.N2和CO速率之比为1:3

       C.生成6molCO同时消耗1mol Si3N4     D.混合气体的密度不再变化

(3)该反应的温度控制在1300-1700oC的原因是                              

(4)某温度下,测得该反应中N2和CO各个时刻的浓度如下,则0—20 min内N2的平均

反应速率                   ,在平衡混合气体中CO的体积分数是            

时间/min

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

N2浓度

/mol·L-1

4.00

3.70

3.50

3.36

3.26

3.18

3.10

3.00

3.00

3.00

CO浓度

/mol·L-1

0.00

0.90

1.50

1.92

2.22

2.46

2.70

 

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