【正文】 般原則是“變一定多”，即保持其他變量不變，改變其中一個變量的值進行實驗，測定數(shù)據(jù)，通過系列實驗，找出變量對反應(yīng)的影響13．除電解法，工業(yè)煉鎂還可采用硅熱法（Pidgeon法）。即以煅白（CaOMgO）為原料與硅鐵（含硅75%的硅鐵合金）混合置于密閉還原爐，1200℃下發(fā)生反應(yīng)：2(CaOMgO)(s) + Si(s) Ca2SiO4 (l) + 2Mg(g) （1）已知還原性：Mg ＞ Si，上述反應(yīng)仍能發(fā)生的原因是______________________________________。（2）由圖，推測上述反應(yīng)正向為______（填“吸熱”或“放熱”） 反應(yīng)；平衡后若其他條件不變，將還原爐體積縮小一半，則達到新平衡時Mg(g)的濃度將______（填“升高” 、“降低”或“不變”）。（3）如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，下列說法正確的是_____（填序號）。a. 反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物 b. 爐內(nèi)Ca2SiO4與CaOMgO的質(zhì)量比保持不變c. 平衡常數(shù)到達最大值 d. 單位時間內(nèi)，n(CaOMgO)消耗 : n(Ca2SiO4)生成 = 2 : 1（4）若還原爐容積為400m3， t，5小時后，測得煅白的轉(zhuǎn)化率為50%，計算這段時間內(nèi)Mg的生成速率 ___________?！敬鸢浮?200℃時反應(yīng)生成的鎂以蒸氣的形式逸出，使平衡向正反應(yīng)方向移動，故能發(fā)生 吸熱 不變 bd mol/(Lh) [或25 mol/(m3h)] 【解析】【分析】【詳解】（1）1200℃時發(fā)生反應(yīng)為2(CaO?MgO)(s)+Si(s)Ca2SiO4(l)+2Mg(g)，此時鎂以蒸氣的形式逸出，使平衡向正反應(yīng)方向移動，使得化學(xué)反應(yīng)能發(fā)生，故答案為：1200℃時反應(yīng)生成的鎂以蒸氣的形式逸出，使平衡向正反應(yīng)方向移動；（2）由圖象可知，溫度越高，Mg的產(chǎn)率增大，說明升高溫度平衡正移，所以正方向為吸熱方向；因為該反應(yīng)的K=c2(Mg)，平衡后若其他條件不變，將還原爐體積縮小一半，則溫度沒變所以K不變，所以新平衡時Mg(g)的濃度不變；故答案為：吸熱；不變；（3）a．化學(xué)平衡是動態(tài)平衡，若反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物，則是證明反應(yīng)結(jié)束的，故錯誤；b．爐內(nèi)Ca2SiO4與CaO?MgO的質(zhì)量比保持不變，達到了平衡，故正確；c．平衡常數(shù)到達最大值，說明各個組分的濃度不隨時間的變化而改變，故正確；d．單位時間內(nèi)，n(CaO?MgO)消耗：n(Ca2SiO4)生成=2：1時，速率均表示正反應(yīng)方向，因此不能證明正逆反應(yīng)速率相等，故錯誤；故選bc；（4）解得m=，則，這段時間Mg的生成速率?！军c睛】判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法：各種“量”不變：①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變；②各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)等)不變；③溫度、壓強(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變；總之，若物理量由變量變成了不變量，則表明該可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；若物理量為“不變量”，則不能作為平衡標志。14．多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl4的綜合利用受到廣泛關(guān)注。(1)SiCl4可制氣相白炭黑（與光導(dǎo)纖維主要原料相同），方法為高溫下SiCl4與H2和O2反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，化學(xué)方程式為_____________________________________。(2)SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用。一定條件下，在20L恒容密閉容器中的反應(yīng)：3 SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s）4SiHCl3（g）達平衡后，若H2全部來源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物，理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為___kg。(3)實驗室制備H2和Cl2通常采用下列反應(yīng)：Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑；MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H2的裝置_______(填代號)和制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置_________（填代號）。可選用制備氣體的裝置：(4)采用無膜電解槽電解飽和食鹽水，可制取氯酸鈉，同時生成氫氣，則生成氫氣______（標準狀況）。（忽略可能存在的其他反應(yīng)）【答案】SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl e d 【解析】【分析】（1）SiCl4與H2和O2反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，H、Cl元素必在另一產(chǎn)物中，H、Cl元素結(jié)合成HCl，然后配平即可；（2）利用三段分析法，根據(jù)平衡時H2與SiHCl3物質(zhì)的量濃度，求出的起始物質(zhì)的量，再根據(jù)，求出理論上消耗純NaCl的質(zhì)量；（3）根據(jù)制取氣體的藥品和條件來選擇儀器和裝置；（4）根據(jù)得失電子守恒，NaCl轉(zhuǎn)化為NaClO3所失去的電子等于H2O轉(zhuǎn)化為H2所得到的電子，由氯酸鈉的質(zhì)量求出氯酸鈉的物質(zhì)的量，進而求出NaCl轉(zhuǎn)化為NaClO3所失去的電子的物質(zhì)的量，最后求出生成氫氣在標準狀況下的體積；【詳解】（1）SiCl4與H2和O2反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，H、Cl元素必在另一產(chǎn)物中，H、Cl元素結(jié)合成HCl，然后配平即可．發(fā)生的化學(xué)方程式為：，故答案為：；（2）設(shè)反應(yīng)前氫氣物質(zhì)的量為nmol，反應(yīng)生成的SiHCl3為4xmol，則有， 由，可知氯化鈉的物質(zhì)的量為6mol；，故答案為：；（3）實驗室制氫氣：，不需要加熱所以選e，制氯氣：，需要加熱，干燥氯氣用濃硫酸，除去氯化氫用飽和食鹽水，故選d，故答案為：e；d；（4）由NaCl轉(zhuǎn)化為NaClO3，失去電子數(shù)為6，H2O轉(zhuǎn)化為H2，得到的電子數(shù)為2，設(shè)產(chǎn)生的H2體積為Vm3，由得失電子守恒得：，V=，故答案為：。15．氮的化合物在相互轉(zhuǎn)化、工業(yè)生產(chǎn)等方面應(yīng)用廣泛，回答下列問題。(1)N2O是一種能刺激神經(jīng)使人發(fā)笑的氣體，可發(fā)生分解反應(yīng)2N2O=2N2+O2，碘蒸氣能大幅度提高N2O的分解速率，反應(yīng)歷程為：第一步： I2(g)＝2I(g) (快反應(yīng))第二步： I(g)+N2O(g)＝N2(g)+IO(g) (慢反應(yīng))第三步： IO(g)+N2O(g)＝N2(g)+O2(g)+I(g) (快反應(yīng))實驗表明，含碘時N2O分解速率方程v=kc(N2O)[c(I2)](k為速率常數(shù))。下列表述正確的是_____(填標號)。A．溫度升高，該反應(yīng)速率常數(shù)k值增大B．第三步對總反應(yīng)速率起決定作用C．第二步活化能比第三步大D．I2作催化劑，其濃度大小與N2O分解速率無關(guān)(2)溫度為T1時，在二個容積均為1L的密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H＜0。實驗測得：v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(NO)c(O2)，v逆=v(NO2)消耗=k逆c2(NO2)，k正、k逆為速率常數(shù)。容器編號起始濃度/ molL－1平衡濃度/ molL－1c(NO)c(O2)c(NO2)c(O2)Ⅰ0Ⅱ①溫度為T1時， =________；當(dāng)溫度升高為T2時，k正、k逆分別增大m倍和n倍，則m______n(填“＞”“＜”或“=”)。②容器Ⅱ中起始時v正_____v逆(填“＞”“＜”或“=”)，理由是_______。(3)NH3與CO2反應(yīng)可合成尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2]，反應(yīng)方程式為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中進行，下圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條曲線分別表示溫度為T℃時，按不同氨碳比和水碳比投料時，二氧化碳平衡轉(zhuǎn)化率的情況。①曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ～，1～，～，則生產(chǎn)中應(yīng)選用的水碳比數(shù)值范圍是______。②在選擇氨碳比時，，理由是_____?！敬鸢浮緼C ＜ ＜ 因為 Qc==＞K =，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，所以v正＜v逆 ～ ，CO2轉(zhuǎn)化率提高不大，增加了成本 【解析】【分析】(1)A．溫度升高，反應(yīng)速率加快；B．第二步反應(yīng)為慢反應(yīng)，對總反應(yīng)速率起決定性作用；C．第二步反應(yīng)為慢反應(yīng)，第三步反應(yīng)為快反應(yīng)，第二步活化能比第三步大；D．由含碘時N2O分解速率方程式可知；(2)①Ⅰ，列“三段式”，平衡時v正= v逆，根據(jù)v正=k正c2(NO)?c(O2)、v逆=k逆c2(NO2)計算；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向著逆向移動；②容器Ⅱ中，根據(jù)Qc與K的相對大小分析平衡移動方向分析解答；(3)①依據(jù)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的大小分析，結(jié)合圖象分析判斷；②。【詳解】(1)由分解速率方程可以看出碘單質(zhì)的濃度也占主要因素，因此碘單質(zhì)作催化劑，逐項分析可知：A．溫度升高，反應(yīng)速率加快，k值增大，故A正確；B．第二步反應(yīng)為慢反應(yīng)，對總反應(yīng)速率起決定性作用，故B錯誤；C．第二步反應(yīng)為慢反應(yīng)，第三步反應(yīng)為快反應(yīng)，第二步活化能比第三步大，故C正確；D．由含碘時N2O分解速率方程式可知，I2濃度與N2O分解速率有關(guān)，故D錯誤；故答案為：AC。(2)①Ⅰ，則平衡時v正=v逆=，根據(jù)v正=k正c2(NO)?c(O2)、v逆=k逆c2(NO2)可知： ==，反應(yīng)2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H＜0，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向著逆向移動，當(dāng)溫度升高為T2時，k正、k逆分別增大m倍和n倍，則k逆增大幅度較大，即m＜n；②容器Ⅱ中，因為Qc==K=，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，所以v正＜v逆；(3)①氨碳比相同時曲線Ⅰ二氧化碳的轉(zhuǎn)化率大，～；②，需要氨氣較多，但依據(jù)圖象分析二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大不多，工業(yè)合成氨生成工藝較復(fù)雜，提高生產(chǎn)成本。