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氣流中，通過以下反應(yīng)制得：

 

SiO₂（s）+

 

C（s）+

 

N₂（g）

高溫

 

Si₃N₄（s）+

 

CO（g）
（1）配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式（將化學(xué)計量數(shù)填在橫線里）；
（2）該反應(yīng)中的氧化劑是

 

，其還原產(chǎn)物是

 

．
（3）若使壓強增大，則上述平衡向

 

反應(yīng)方向移動（填“正”或“逆”）；
（4）若T℃時，K=1，測定容器中C（N₂）=C（CO）=0.8mol/L，則υ_正

 

υ_逆．
（5）若已知CO生成速率為v （CO）=24mol/（L?min），則N₂消耗速率為v （N₂）=

 

mol/（L?min）．

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng),化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計算

專題：氧化還原反應(yīng)專題,化學(xué)平衡專題

分析：（1）C元素的化合價由0升高為+2價，N元素的化合價由0降低為-3價，結(jié)合電子守恒及原子守恒分析；
（2）含元素化合價降低的物質(zhì)為氧化劑，在反應(yīng)中被還原，對應(yīng)產(chǎn)物為還原產(chǎn)物；
（3）壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向移動；
（4）結(jié)合反應(yīng)及K=1，利用K與Qc關(guān)系判斷反應(yīng)的方向；
（5）反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比．

解答： 解：（1）C元素的化合價由0升高為+2價，N元素的化合價由0降低為-3價，由電子守恒及原子守恒可知，反應(yīng)為3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）

高溫

Si₃N₄（s）+6CO（g），故答案為：3；6；2；1；6；
（2）N元素化合價降低，則N₂為氧化劑，在反應(yīng)中被還原，對應(yīng)產(chǎn)物Si₃N₄為還原產(chǎn)物，故答案為：N₂；Si₃N₄；
（3）由氮氣和CO的化學(xué)計量數(shù)可知，該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，壓強增大，平衡逆向移動，故答案為：逆；
（4）T℃時，K=1，測定容器中C（N₂）=C（CO）=0.8mol/L，Qc=

0．86

0．82

＜K=1，則平衡正向移動，所以υ_正＞υ_逆，故答案為：＞；
（5）反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，v （CO）=24mol/（L?min），則N₂消耗速率為v （N₂）=

2

6

×24mol/（L?min）=8mol/（L?min），故答案為：8．

點評：本題考查較綜合，涉及化學(xué)平衡的計算、平衡影響因素及氧化還原反應(yīng)，為高頻考點，把握反應(yīng)中元素的化合價變化、平衡常數(shù)K的應(yīng)用、反應(yīng)速率計算等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力及計算能力的考查，題目難度不大．