(8分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得:
________SiO2+________C+________N2________Si3N4+________CO
根据题意完成下列各题:
(1)配平上述化学反应方程式。
(2)为了保证石英和焦炭尽可能的转化,氮气要适当过量。某次反应用了20mol氮气,反应生成了5mol一氧化碳,此时混合气体的平均相对分子质量是________。
(3)分析反应可推测碳、氮气的氧化性:C________N2(填“>”“<”“=”)。
(4)氮化硅陶瓷的机械强度高,硬度接近于刚玉(A12O3),热稳定性好,化学性质稳定。以下用途正确的是________。
A.可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等设备
B.在电子工业上制成耐高温的电的良导体
C.研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机
D.氮化硅陶瓷的开发受到资源的限制,没有发展前途
高一化学填空题简单题
(8分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得:
________SiO2+________C+________N2________Si3N4+________CO
根据题意完成下列各题:
(1)配平上述化学反应方程式。
(2)为了保证石英和焦炭尽可能的转化,氮气要适当过量。某次反应用了20mol氮气,反应生成了5mol一氧化碳,此时混合气体的平均相对分子质量是________。
(3)分析反应可推测碳、氮气的氧化性:C________N2(填“>”“<”“=”)。
(4)氮化硅陶瓷的机械强度高,硬度接近于刚玉(A12O3),热稳定性好,化学性质稳定。以下用途正确的是________。
A.可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等设备
B.在电子工业上制成耐高温的电的良导体
C.研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机
D.氮化硅陶瓷的开发受到资源的限制,没有发展前途
高一化学填空题简单题查看答案及解析
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)⇌Si3N4(s)+6CO(g)
(1)该反应的氧化剂是 ,其还原产物是 ;
(2)该反应的平衡常数表达式为K= ;
(3)若知上述反应为放热反应,则其反应热△H 0(填“>”、“<”或“=”);升高温度,其平衡常数值 (填“增大”、“减小”或“不变”);若已知CO生成速率为v(CO)=18mol•L﹣1•min﹣1,则N2消耗速率为v(N2)= ;
(4)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率v与时间t的关系如图.图中t4时引起平衡移动的条件可能是 ;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 .
高一化学填空题简单题查看答案及解析
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+ 6CO(g)。
(1)该反应的氧化剂是___;
(2)该反应的平衡常数表达式为K=___;
(3)若知上述反应为放热反应,升高温度,其平衡常数值___(填“增大”、“减小”或“不变”);若已知CO生成速率为v(CO)=18mol·L-1·min-1,则N2消耗速率为v(N2)=___。
(4)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率v与时间t的关系如图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是___;
图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是___。
(5)若该反应的平衡常数为K=729,则在同温度下1L密闭容器中,足量的SiO2和C与2molN2充分反应,则N2的转化率是___(提示:272=729)
高一化学综合题困难题查看答案及解析
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)
(1)该反应的平衡常数表达式为K=__________;
(2)若已知CO生成速率为ν(CO)=18mol•L﹣1•min﹣1,则N2消耗速率为
ν(N2)=__________mol•L﹣1•min﹣1
(3)在一定温度下,不能作为该可逆反应达到平衡状态的标志是__________;
A.单位时间内1.2molSi﹣O断裂的同时有0.2molN≡N断裂
B.Si3N4的质量不变
C.ν(CO):ν(N2)=3:1
D.N2的转化率不变
(4)若该反应的平衡常数为 K=729,则在同温度下1L密闭容器中,足量的SiO2和C与2mol N2充分反应,则N2的转化率是__________(提示:272=729)
高一化学填空题困难题查看答案及解析
(17分)氮化硅是一种新型陶瓷材料,它可由石英晶体与焦炭颗粒在高温的氮气流中,通过如下反应制得:3SiO2 + 6C + 2N2 Si3N4 + 6CO,该反应过程中的能量变化如图⑵所示;回答下列问题:
(1)上述反应中的还原剂是 ,还原产物是 。
(2)该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在一定温度下,上述反应在4L密闭容器内进行,用M、N两种物质描述其物质的量随时间变化的曲线如图⑶所示:
①M、N表示的物质分别为 、 。
②比较t2时刻,正逆反应速率大小(正) (逆)。
(填“>”、“=”、“<”)。.
③若t2=2min,计算反应开始至t2时刻,M的平均化学反应速率为 。
④t3时刻化学反应达到平衡时反应物的转化率为 。
(4)①某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,某电极上发生的电极反应为:A极H2-2e-+O2-===H2O;则A极是电池的 极 (填“正”或“负”)。
②上述合成氮化硅的反应产生的尾气不能排放,经过处理以后可以用下图所示的仪器测量尾气中CO的含量。多孔电极中间的固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质允许O2-在其间通过,其工作原理如图⑷所示,其中多孔Pt电极a、b分别是气体CO、O2的载体。
Ⅰ.该电池的正极为 (填a或b);O2 流向 (填 “正极”或“负极”)
Ⅱ.该电池的正极反应式为 ,负极反应式为 。
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氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过如下反应制得:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。下列对该反应的说法正确的是( )
A. 该反应的氧化剂是SiO2和N2 B. 该反应的还原剂为CO
C. 该反应的本质是有化合价变化 D. 该反应中N元素被还原
高一化学选择题困难题查看答案及解析
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制得:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,下列说法正确的是
A. 在氮化硅的合成反应中,氮气是还原剂,二氧化硅是氧化剂
B. 上述反应中每生成1 mol氮化硅,氮气得到12 mol电子
C. 该反应属于四个基本反应类型之一
D. 该反应无有毒气体产生,不需要尾气处理装置
高一化学单选题简单题查看答案及解析
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得:①3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,也可由SiCl4的蒸汽和NH3反应制取:
②3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl.则下列叙述正确的是
A.反应②属于离子反应
B.若制取等量的Si3N4,则反应①②转移电子数目必然相等
C.反应①的氧化剂是N2
D.反应①中氧化产物与还原产物物质的量之比为1:6
高一化学选择题困难题查看答案及解析
2011年9月29日我国成功发射的“天宫一号”飞行器的外壳覆盖了一种新型结构陶瓷材料,其主要成分是氮化硅,该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得:SiO2+C+N2Si3N4+CO。该反应变化过程中的能量变化如图所示。回答以下问题。
(1)上述反应中的还原剂是__________,其还原产物是________。
(2)该反应________(填“吸热”或“放热”),反应热ΔH________0(填“>”、“<”或“=”)。
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碳、氮广泛的分布在自然界中,碳、氮的化合物性能优良在工业生产和科技领域有重要用途。
(1)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由SiO2与过量焦炭在1300~1700℃的氮气流中反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g),已知60gSiO2完全反应时放出530.4kJ的能量,则该反应每转移1mole-,可放出的热量为___________________。
(2)某研究小组现将三组CO(g)与H2O(g)混合气体分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,一定条件下发生反应:CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达平衡所需时间/min | ||
CO | H2O | CO | H2 | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 0.5 | 1.5 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.5 | 0.5 |
①实验1中,前5min的反应速率v(H2O)=_____________。
②下列能判断实验2已经达到平衡状态的是______________________。
a.混合气体的密度保持不变 b.容器内CO、H2O、CO2、H2的浓度比不再变化
c.容器内压强不再变化 d..容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
e. v正(CO)=v逆(H2O)
③若实验3的容器是绝热恒容的密闭容器,实验测得H2O(g)的转化率H2O%随时间变化的示意图如左上图所示,b点v正_________v逆(填“<”、“=”或“>”)
(3)利用CO与H2可直接合成甲醇,右上图是由“甲醇(CH3OH)一空气”形成的绿色燃料电池的工作原理示意图,b电极是该燃料电池的_________(选“正极”或“负极”);写出以石墨为电极的电池工作时负极的电极反应式___________________________________。
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