Question

氮化硅是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦�，通過(guò)以下反應(yīng)制得：

3

SiO₂+

6

C+

2

N₂

高溫

1

Si₃N₄+

6

CO
（1）配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式（將化學(xué)計(jì)量數(shù)填在方框內(nèi)）
（2）該反應(yīng)中的氧化劑是

N₂

，其還原產(chǎn)物是

Si₃N₄

；
（3）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

C6(CO)

C2(N2)

；
（4）若知上述反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則其反應(yīng)熱為△H

小于

零（填“大于”、“小于”或“等于”）；升高溫度，其平衡常數(shù)值

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”）
（5）若使壓強(qiáng)增大，則上述平衡向

逆

反應(yīng)方向移動(dòng)（填“正”或“逆”）；
（6）若已知CO生成速率為v（CO）=18mol/（L?min）則N₂的消耗速率為v（N₂）=

6

mol/（L?min）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)升降總數(shù)相等以及質(zhì)量守恒來(lái)解答；
（2）根據(jù)氧化劑、還原產(chǎn)物的概念；
（3）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的含義；
（4）根據(jù)放熱反應(yīng)，△H＜0，以及溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響、平衡常數(shù)的影響，
（5）根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響；
（6）根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；

解答：解：（1）Si的化合價(jià)前后未變，N的化合價(jià)由0升為-3，C的化合價(jià)由0升為+2，生成1個(gè)Si₃N₄化合價(jià)降低12，生成1個(gè)CO化合價(jià)升高2，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等以及質(zhì)量守恒得，SiO₂+6C+2N₂ 

高溫

 Si₃N₄+6CO，故答案為：3、6、2、1、6； 
（2）化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑，氧化劑被還原得到的生成物是還原產(chǎn)物，故答案為：N_2^； Si₃N₄；
（3）化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

C6(CO)

C2(N2)

，故答案為：

C6(CO)

C2(N2)

；
（4）因反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以△H＜0，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)物的濃度增大，生成物濃度減少，平衡常數(shù)減小，故答案為：小于；減��；
（5）壓強(qiáng)增大，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，即逆反應(yīng)方向，故答案為：逆；
（6）速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即v（N₂）=

1

3

v（CO）=6mol/（L?min），故答案為：6．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道綜合題，主要考查了氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡移動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算，難度不大．