Question

氮化硅（Si₃N₄）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制得．
3SiO₂+6C+2N₂

高温

Si₃N₄+6CO，△H=QkJ/mol．
（1）该反应的平衡常数表达式为K=

 

．
（2）已知上述反应为放热反应，则Q

 

0（填“＞”、“＜”或“=”）；升高温度时，其平衡常数

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）若增大体系压强，则上述平衡向

 

（填“正”或“逆”）反应方向移动．
（4）若已知平衡时CO生成速率为v（CO）=18mol?L^-1?min^-1，则N₂的生成速率为v（N₂）=

 

mol?L^-1?min^-1．

Answer 1

分析：（1）依据化学反应平衡常数概念写出，注意反应物和生成物中固体不写入平衡常数表达式；
（2）反应放热△H＜0；
（3）化学反应是气体体积增大的放热反应，增大压强平衡向气体体积减小的方向进行；
（4）依据化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比计算得到；

解答：解：（1）依据化学反应方程式，3SiO₂+6C+2N₂

高温

Si₃N₄+6CO，△H=QkJ/mol，反应物为气体的是氮气，生成物为气体的是一氧化碳，气体为止为 固体，依据平衡常数概念写出的平衡常数表达式为：

c6(CO)

c2(N2)

；
故答案为：

c6(CO)

c2(N2)

；
（2）已知上述反应为放热反应，△H＜0，所以Q＜0，；
故答案为：＜；
（3）化学反应是气体体积增大的放热反应，增大压强平衡向气体体积减小的方向进行，反应逆向进行；
故答案为：逆；
（4）已知平衡时CO生成速率为v（CO）=18mol?L^-1?min^-1，则N₂的生成速率为v（N₂）=

2

6

×v（CO）=

1

3

×18mol?L^-1?min^-1=6mol/L?min；
故答案为：6；

点评：本题考查了化学平衡的分析判断，平衡常数的概念应用，化学反应速率计算，注意平衡常数表达式中固体不写入，题目较简单．