Question

工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅,其反應(yīng)如下:3SiCl₄(g)+2N₂(g)+6H₂(g)Si₃N₄(s)+12HCl(g)　ΔH<0
某溫度和壓強條件下,分別將0.3 mol SiCl₄(g)、0.2 mol N₂(g)、0.6 mol H₂(g)充入2 L密閉容器內(nèi),進行上述反應(yīng),5 min達到平衡狀態(tài),所得Si₃N₄(s)的質(zhì)量是5.60 g。
(1)H₂的平均反應(yīng)速率是　　　　 mol·L^-1·min^-1。 
(2)平衡時容器內(nèi)N₂的濃度是　　　　 mol·L^-1。 
(3)SiCl₄(g)的轉(zhuǎn)化率是　　　　。 
(4)若按n(SiCl₄)∶n(N₂)∶n(H₂)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不斷擴大加料,SiCl₄(g)的轉(zhuǎn)化率應(yīng)　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。 
(5)在不改變反應(yīng)條件的情況下,為了提高SiCl₄(g)的轉(zhuǎn)化率,可通過改變投料配比的方式來實現(xiàn)。下列四種投料方式,其中可行的是　　　　。 

選項	投料方式
A	n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶1∶2
B	n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 1∶2∶2
C	n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 3∶2∶2
D	n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 2∶1∶3

 
(6)達到平衡后升高溫度,其他條件不變,對平衡體系產(chǎn)生的影響是　　　　(填字母序號)。 
A.c(HCl)減少
B.正反應(yīng)速率減慢,逆反應(yīng)速率加快
C.Si₃N₄的物質(zhì)的量減小
D.重新平衡時c(H₂)/c(HCl)增大

Answer 1

(1)0.048　(2)0.06　(3)40%　(4)減小　(5)A、B　(6)A、C、D

依據(jù)“三部曲”計算
　　　　3SiCl₄(g)+2N₂(g)+6H₂(g)Si₃N₄(s)+12HCl(g)
:           0.15      0.1        0.3        0
:           0.06      0.04      0.12      0.24
:           0.09      0.06      0.18      0.24
(4)相當于加壓,平衡左移;(5)A、B、C、D的投料比分別為3∶3∶6、3∶6∶6、3∶2∶2、3∶1.5∶4.5,A、B、C、D分別相當于在3∶2∶6的投料配比基礎(chǔ)上增加N₂、增加N₂、減少H₂、減少N₂和H₂;(6)升高溫度不論平衡向哪個方向移動,正逆反應(yīng)速率均增大,B錯誤;升高溫度,平衡左移,c(H₂)增大,c(HCl)減小,A、C、D正確