Question

(10分)化學在生活中有很多的應用，如臭氧可用于空氣凈化、飲用水消毒、工業廢物處理和作為漂白劑等，氮化硅(Si₃N₄)是一種新型陶瓷材料，具有較高的硬度且耐高溫。
（1）臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質反應。已知：
反應生成3 mol Ag₂O(s)時放出的熱量為
反應生成4 mol Ag(s)時吸收的熱量為62．2 kJ，試根據題給數據判斷O₃轉化為O₂是________（填“放熱”或“吸熱”）反應。
（2）氮化硅()可由石英與焦炭在高溫的氯氣流中通過如下反應制得：

在VL的密閉容器中進行反應，實驗數據如下表:

①實驗l和實驗2表明，________對反應速率有影響，對同一規律研究的實驗還有一組是________（填實驗序號）。本實驗還研究了_______對反應速率的影響。。
②實驗5中，t₁________(填“>”、“<”或“=”)120，平衡時，二氧化硅的轉化率為____________________。

Answer 1

（1）放熱
（2）①溫度；實驗3和實驗4；反應物的形狀；
②<；41．7%

解析試題分析：（1）根據題目所給信息，結合蓋斯定律判斷臭氧轉化為氧氣2O₃(g)=3O₂(g)的△H=-235．8 kJ/mol×2+62．2 kJ/mol×3=-285kJ/mol<0，所以該反應是放熱反應；
（2）① 實驗l和實驗2的不同之處在于溫度的不同，所以實驗l和實驗2表明溫度對反應速率有影響；對同一規律研究的實驗還有一組是實驗3和實驗4，只是溫度不同，其他均相同；通過分析表中數據，其他條件相同而二氧化硅的形狀不同，反應速率也不同，所以本實驗還研究了反應物的形狀對反應速率的影響；
②實驗5與實驗3相比，只是二氧化硅的形狀不同，其余條件均相同，反應物的表面積越大，反應速率越快，粉末狀比小顆粒的表面積大，所以t₁<120；二氧化硅的初始量是12．0g，平衡時的質量是7．0g，所以消耗5．0g，二氧化硅的轉化率是5．0g/12．0g×100%=41．7%。
考點：考查蓋斯定律的應用，對影響反應速率的條件的實驗探究的分析判斷