Question

（2009?兗州市模擬）氮化硅（Si₃N₄）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�，通過以下反應(yīng)制得：3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）

高溫  .

Si₃N₄（s）+6CO（g）
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

K=

[c(CO)]6

[c(N2)]2

，

；
（2）若知上述反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度，其平衡常數(shù)值

減小

（選填“增大”、“減小”
或“不變”）； 若已知CO生成速率為v（CO）=18mol?L^-1?min^-1，則N₂消耗速率為v（N₂）=

6mol?L^-1?min^-1

．
（3）達(dá)到平衡后，改變某一外界條件，反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖：
若不改變N₂、CO的量，則圖中t₄時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是

升高溫度或縮小體積

；圖中t₆時(shí)引起變化的條件是

加入了催化劑

；圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是

t₃～t₄

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)平衡常數(shù)等于氣體生成物的濃度冪之積除以氣體反應(yīng)物的濃度冪之積計(jì)算；
（2）反應(yīng)放熱，△H＜0，根據(jù)升高溫度平衡移動(dòng)的方向判斷平衡常數(shù)的變化；根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算反應(yīng)速率；
（3）t4時(shí)正逆反應(yīng)速率都較原平衡時(shí)的速率大，可升高溫度或增大壓強(qiáng)；t₆時(shí)正逆反應(yīng)速率都較原平衡時(shí)的速率大，但平衡不移動(dòng)，前后氣體系數(shù)之和不等，只能是使用催化劑；在反應(yīng)向逆反應(yīng)之前衡混合物中CO的含量最高；

解答：解：（1）平衡常數(shù)等于氣體生成物的濃度冪之積除以氣體反應(yīng)物的濃度冪之積，則K=

[c(CO)]6

[c(N2)]2

，故答案為：K=

[c(CO)]6

[c(N2)]2

；
（2）反應(yīng)放熱，△H＜0，升高溫度平衡移動(dòng)逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v（N₂）=

1

3

×v（CO）=

1

3

×18mol?L^-1．min^?1=6 mol?L^-1．min^?1，
故答案為：減小；6 mol?L^-1?min^-1；
（3）t₄時(shí)正逆反應(yīng)速率都較原平衡時(shí)的速率大，可升高溫度或增大壓強(qiáng)；t₆時(shí)正逆反應(yīng)速率都較原平衡時(shí)的速率大，但平衡不移動(dòng)，前后氣體系數(shù)之和不等，只能是使用催化劑；在t₄時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則t3～t4時(shí)平衡混合物中CO的含量最高，
故答案為：升高溫度或縮小體積；加入了催化劑；t₃～t₄．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的移動(dòng)，難度不大，做題時(shí)注意外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響．