Question

【题目】氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可以由石英与焦炭在高温下的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO2(s) + 6C(s) +2N2(g)Si3N4(s) +6CO(g)

(1)该反应的平衡常数表达式为K=___________________；

(2)不同温度下SiO2的平衡转化率随时间的变化如图所示，则该反应为___________反应（填“吸热”或“放热”）；升高温度，其平衡常数值将___________（填“增大”“ 减小”或“不变”）；

(3)已知反应达到平衡时，CO的生成速率为v (CO) =18 mol·L-1·min-1，则N2消耗速率为v(N2)=

____________mol·L-1·min-1。

(4)反应达到平衡时，压缩容器的体积，平衡将向________反应方向移动（填“正”或“逆”）；

Answer 1

【答案】K=c6(CO)/c2(N2) 放热 减小 6 逆

【解析】

（1）可逆反应3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）Si3N4（s）+6CO（g）的平衡常数k=；

(2)不同温度下SiO2的平衡转化率随时间的变化如图所示，则升高温度二氧化硅的平衡转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故该反应为放热反应；升高温度，平衡向逆反应方向移动，则其平衡常数值将减小；

(3)已知反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，且反应速率之比等于化学计量数之比，CO的生成速率与消耗速率均为v (CO) =18 mol·L-1·min-1，则N2消耗速率为v(N2)= v (CO) =18 mol·L-1·min-1=6mol·L-1·min-1；

(4)反应达到平衡时，压缩容器的体积，相当于增大压强，平衡将向气体体积缩小逆反应方向移动。