碳化硅(SiC)、氧化鋁(Al
2O
3) 和氮化硅(Si
3N
4)是優(yōu)良的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,在工業(yè)生產(chǎn)和科技領(lǐng)域有重要用途.
(1)Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
;Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為
.
(2)氮化硅抗腐蝕能力很強,但易被氫氟酸腐蝕,氮化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和一種銨鹽,其反應(yīng)方程式為
.
(3)工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅,其反應(yīng)如下:
3SiCl
4(g)+2N
2(g)+6H
2(g)
Si
3N
4(s)+12HCl(g)△H<0
某溫度和壓強條件下,分別將0.3mol SiCl
4(g)、0.2mol N
2(g)、0.6mol H
2(g)充入2L密閉容器內(nèi),進行上述反應(yīng),5min達到平衡狀態(tài),所得Si
3N
4(s)的質(zhì)量是5.60g.
①H
2的平均反應(yīng)速率是
mol/(L?min).
②平衡時容器內(nèi)N
2的濃度是
mol?L
-1.
③SiCl
4(g)的轉(zhuǎn)化率是
.
④若按n(SiCl
4):n(N
2):n(H
2)=3:2:6的投料配比,向上述容器不斷擴大加料,SiCl
4(g)的轉(zhuǎn)化率應(yīng)
(填“增大”、“減”或“不變”).
⑤工業(yè)上制備純硅反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
SiCl
4(g)+2H
2(g)═Si(s)+4HCl(g);△H=+QkJ?mol
-1(Q>0)
某溫度、壓強下,將一定量的反應(yīng)物通入密閉容器進行以上的反應(yīng)(此條件下為可逆反應(yīng)),下列敘述正確的是
A.反應(yīng)過程中,若增大壓強能提高SiCl
4的轉(zhuǎn)化率
B.若反應(yīng)開始時SiCl
4為1mol,則達到平衡時,吸收熱量為QkJ
C.當(dāng)反應(yīng)吸收熱量為0.025QkJ時,生成的HCl通入100mL1mol?L
-1的NaOH恰好反應(yīng)
D.反應(yīng)至4min時,若HCl的濃度為0.12mol?L
-1,則H
2的反應(yīng)速率為0.03mol/(L?min)