3.用氮化硅陶瓷代替金屬制造發(fā)動機的耐熱部件,能大幅度提高發(fā)動機的熱效率.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)
在溫度T0下的2L密閉容器中,加入0.30mol SiCl4、0.20mol N2、0.36mol H2進(jìn)行上述反應(yīng),2min后達(dá)到平衡,測得固體的質(zhì)量增加了2.80g.
(1)SiCl4的平均反應(yīng)速率為
;
(2)平衡后,若改變溫度,SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率與溫度變化的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是:
A.該反應(yīng)△H<0
B.若混合氣體的總質(zhì)量不變,表明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
C.其他條件不變,增大Si3N4的物質(zhì)的量,平衡向左移動
D.降低溫度,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大
(3)表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù),其他條件相同時,在
(填“T1”、“T2”、“T3”)溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡所需時間最長:
溫度T |
T1 |
T2 |
T3 |
平衡常數(shù)K |
1.2 |
2.5 |
10 |
(4)該反應(yīng)的原子利用率為
;
(5)工業(yè)上制備SiCl
4的反應(yīng)流程中需用到硅單質(zhì),寫出工業(yè)制粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式:
.