Question

（12分）（一）、下列各項分別與哪個影響化學反應速率的因素的關系最為密切？
（1）硫在氧氣中比在空氣中燃燒劇烈         
（2）MnO₂加入雙氧水中反應更劇烈         
（3）同質量的鐵片和鐵粉與足量的同濃度的鹽酸反應，后者先反應完         
（4）鎂粉在冷水中反應僅有微量氣泡逸出，但加熱時則有大量氣泡產生         
（二)、氮化硅是一種新型陶瓷材料，它可由石英晶體與焦炭顆粒在高溫的氮氣流中，通過如下反應制得：3SiO₂ + 6C + 2N₂Si₃N₄ + 6CO，該反應過程中的能量變化如圖所示；回答下列問題：

（1）上述反應中的還原劑是         ，還原產物是       。
（2）若反應中測得生成4.48 L CO氣體（標準狀況下），則轉移的電子數為        。
（3）該反應是         （填“吸熱”或“放熱”）反應。
（三）、在一定溫度下，4L密閉容器內某一反應中氣體M、氣體N的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示：

（1）寫出該反應的化學方程式為                  。
（2）比較t₂時刻，正逆反應速率大小_{（正）     （逆）}。（填“>”、“=”、“<”）。.
（3）若t₂=2min，計算反應開始至t₂時刻，M的平均化學反應速率為             。
（4）t₃時刻化學反應達到平衡時反應物的轉化率為         。

Answer 1

(一) (1)氧氣的濃度或密度；（2）催化劑；
（3）固體的表面積或接觸面積；（4）溫度。
(二) (1)C；  Si₃N₄。   (2)0.4N_A或2.408×10²³。 (3)放熱。
（三）（1）2NM；(不寫可逆符號不得分)（2）>；
（3）0.25mol /（L·min）（不寫單位不得分）；（4）75%或3/4。

(二)（1）     0   0            -3   +2
3SiO₂ + 6C + 2N₂ Si₃N₄ + 6CO
在反應中，C化合價升高，被氧化，做還原劑；N₂化合價降低，被還原，得還原產物Si₃N₄；
（2）由方程式，得：6 CO — 12e^-，標準狀況下4.48 L CO的物質的量為0.2mol，則轉移的電子數為：0.2mol×2×N_A="0.4" N_A；
（3）分析圖像，得：反應物總能量＞生成物總能量，所以為放熱反應；
（三）（1）分析圖像，得：N減少，則N為反應物，M增多，則M為生成物；且N未減少到零，到t₃后保持一定值，說明達到了平衡，則N生成M是一個可逆反應：
N M
n₀   8       2
n(平衡) 2       5 ，得：△n（N）：△n（M）=6:3=方程式中的化學計量系數之比，
所以：該反應的化學方程式為2N M；
（2）t₂時刻，反應還沒有達到平衡狀態，且反應在正向進行，故_（正）＞_（逆）；
（3）_（M）=[（4-2）mol/4L]/2min=0.25mol /（L·min）
(4)反應物的轉化率=（8-2）/8=75%