合成氨技術的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑。按要求回答下列問題。
（1）在1.01×105Pa、250℃時，將1mol N2和1mol H2加入aL剛性容器中充分反應，測得NH3體積分數(shù)為0.04；其他條件不變，溫度升高至450℃，測得NH3體積分數(shù)為0.025，由此判斷合成氨反應為 放熱放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應。
（2）已知：合成氨中斷開1mol H—H鍵、1mol N—H鍵、1mol N≡N鍵分別需要吸收的能量為436kJ、391kJ、946kJ。
寫出合成氨反應的熱化學方程式：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH=-92kJ/molN2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH=-92kJ/mol。
（3）從如下兩個角度分別選擇適宜合成氨反應的條件，填下表空白：
| 對合成氨反應的影響 | 影響因素 | ||
| 濃度 | 溫度 | 壓強 | |
| 增大反應速率 |
增大反應物的濃度 增大反應物的濃度
|
升高溫度 升高溫度
|
增大壓強 |
| 提高平衡混合物中氨的含量 | 降低生成物濃度 | 降低溫度 |
增大壓強 增大壓強
|
此溫度下鐵觸媒催化活性高，確保反應速率快
此溫度下鐵觸媒催化活性高，確保反應速率快
。| t/℃ | 200 | 300 | 400 |
| K | K1 | K2 | 0.5 |
①比較大?。篕1
＞
＞
K2（填寫“＞”“=”或“＜”）。②400℃時，推知反應2NH3（g）?3N2（g）+3H2（g）的化學平衡常數(shù)的值為
2
2
。③300℃時，當測得N2、H2和NH3的物質的量分別為2mol、1mol、2mol時，此時合成氨反應的v（H2）正
＞
＞
v（H2）逆（填寫“＞”“=”或“＜”）【答案】放熱；N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH=-92kJ/mol；增大反應物的濃度；升高溫度；增大壓強；此溫度下鐵觸媒催化活性高，確保反應速率快；＞；2；＞
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/10/11 5:0:1組卷：17引用：1難度：0.5
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1．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有：
Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol
SiHCl3（g）+HCl（g）═SiCl4（g）+H2（g）△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產SiHCl3的熱化學方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物LiAlH4既是金屬儲氫材料又是有機合成中的常用試劑，遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2，請寫出其水解反應化學方程式。LiAlH4在化學反應中通常作（填“氧化”或“還原”）劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應后得甲硅烷及兩種鹽。該反應的化學方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關鍵步驟，此反應采用一定量的PA100催化劑，在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉化率為，該反應是反應（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時，要縮短反應達到平衡的時間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應速率的大小：vavb （填“＞”“＜”或“=”）。已知反應速率v正=k1x2_SiHCl3，
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應的速率常數(shù)，與反應溫度有關，x為物質的量分數(shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價氧化物對應的水化物是H2SiO3，室溫下，0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液，堿性更強的是，其原因是。
已知：H2SiO3：Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12，H2CO3：Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：61引用：2難度：0.2 -
2．在催化劑作用下，可逆反應2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示（已知：反應速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數(shù)，x為物質的量分數(shù)）。下列說法錯誤的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5 -
3．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有：
①Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（ g）+2H2（g）△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 （g）+HCl（g）═SiCl4 （g）+H2（g）△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產SiHCl3的熱化學方程式是。
（2）工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應后得甲硅烷及兩種鹽。該反應的化學方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關鍵步驟，此反應采用一定量的PA100催化劑，在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉化率為。該反應是反應（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時，要縮短反應達到平衡的時間，可采取的措施有。（答一種即可）
③比較a、b處反應速率的大?。簐avb（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應速率v正=k1x2SiHCl3 v逆=k2xSiH2Cl2 xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應的速率常數(shù)，與反應溫度有關，x為物質的量分數(shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5
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