氮及其化合物在科研及生產(chǎn)中均有重要的應用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)NH3與O2在一定壓強和800℃條件下發(fā)生催化氧化反應時,可發(fā)生不同反應:
反應i:4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-905kJ?mol-1
反應ii:4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=-1268kJ?mol-1
該條件下N2被O2生成NO的熱化學方程式為 N2(g)+O2(g)?2NO(g) ΔH=+181.5kJ?mol-1N2(g)+O2(g)?2NO(g) ΔH=+181.5kJ?mol-1。
(2)已知:N2O4(g)?2NO2(g) ΔH>0,將0.04molN2O4氣體充入1L的恒容密閉容器中,控制反應溫度為T1,c(N2O4)隨t(時間)變化曲線如圖。
①下列可以作為反應達到平衡的判據(jù)是 AEAE。
A.容器內(nèi)壓強不變
B.v正(N2O4)=2v逆(NO2)
C.K不變
D.混合氣體的密度不變
E.混合氣體的顏色不變
②t1時刻反應達到平衡,若t1=15min,計算0~15min內(nèi)的平均反應速率v(NO2)=0.004mol?L-1?min-10.004mol?L-1?min-1,此時反應的平衡常數(shù)K=0.360.36。
③反應溫度T1時,畫出0~t2時段,c(NO2)隨t變化曲線 。保持其他條件不變,改變反應溫度為T2(T2>T1),再次畫出0~t2時段,c(NO2)隨t變化趨勢的曲線 。
(3)升高溫度,絕大多數(shù)的化學反應速率增大,但是NO氧化反應2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)ΔH<0,該反應的速率卻隨溫度的升高而減小。查閱資料得知NO氧化反應的反應歷程分兩步,每步反應的速率方程中k正和k逆隨溫度的升高都增大。
Ⅰ.2NO(g)?N2O2(g)(快) ΔH1<0;
速率方程為v1正=k1正?c2(NO),v1逆=k1逆?c(N2O2)
Ⅱ.N2O2(g)+O2(g)?2NO2(g)(慢) ΔH2<0;
速率方程為v2正=k2正?c(N2O2)?c(O2),v2逆=k2逆?c2(NO2)
①根據(jù)速率方程分析,決定NO氧化反應速率的步驟是 ⅡⅡ(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),升高溫度該反應速率減小的原因是 決定NO氧化反應速率是反應Ⅱ,溫度升高,反應Ⅰ平衡逆向移動,c(N2O2)減小,c(N2O2)降低的影響大于升溫對反應Ⅱ速率的影響決定NO氧化反應速率是反應Ⅱ,溫度升高,反應Ⅰ平衡逆向移動,c(N2O2)減小,c(N2O2)降低的影響大于升溫對反應Ⅱ速率的影響。
②一定溫度下,反應達到平衡狀態(tài),由實驗數(shù)據(jù)得到v2正~c(O2)的關系可用如圖表示。當x點升高到某一溫度時,反應重新達到平衡,則變?yōu)橄鄳狞c為 aa(填字母)。
【答案】N2(g)+O2(g)?2NO(g) ΔH=+181.5kJ?mol-1;AE;0.004mol?L-1?min-1;0.36;;;Ⅱ;決定NO氧化反應速率是反應Ⅱ,溫度升高,反應Ⅰ平衡逆向移動,c(N2O2)減小,c(N2O2)降低的影響大于升溫對反應Ⅱ速率的影響;a
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:44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(chǎn)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(chǎn)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
(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(zhuǎn)化率隨時間的變化關系如圖所示。
①353.15K時,平衡轉(zhuǎn)化率為
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:va
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(zhì)的量分數(shù),則在353.15K時=k1k2
(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
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(zhuǎn)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(zhì)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(chǎn)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(chǎn)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(zhuǎn)化率隨時間的變化關系如圖所示。
①353.15K時,平衡轉(zhuǎn)化率為
③比較a、b處反應速率的大小:va=k1k2發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:19引用:1難度:0.5
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