Question

氮化硅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：

 

SiO₂（s）+

 

C（s）+

 

N₂（g）

高温

 

Si₃N₄（s）+

 

CO（g）
（1）配平上述反应的化学方程式（将化学计量数填在横线里）；
（2）该反应中的氧化剂是

 

，其还原产物是

 

．
（3）若使压强增大，则上述平衡向

 

反应方向移动（填“正”或“逆”）；
（4）若T℃时，K=1，测定容器中C（N₂）=C（CO）=0.8mol/L，则υ_正

 

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

 

mol/（L?min）．

Answer 1

考点：氧化还原反应,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算

专题：氧化还原反应专题,化学平衡专题

分析：（1）C元素的化合价由0升高为+2价，N元素的化合价由0降低为-3价，结合电子守恒及原子守恒分析；
（2）含元素化合价降低的物质为氧化剂，在反应中被还原，对应产物为还原产物；
（3）压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动；
（4）结合反应及K=1，利用K与Qc关系判断反应的方向；
（5）反应速率之比等于化学计量数之比．

解答： 解：（1）C元素的化合价由0升高为+2价，N元素的化合价由0降低为-3价，由电子守恒及原子守恒可知，反应为3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）

高温

Si₃N₄（s）+6CO（g），故答案为：3；6；2；1；6；
（2）N元素化合价降低，则N₂为氧化剂，在反应中被还原，对应产物Si₃N₄为还原产物，故答案为：N₂；Si₃N₄；
（3）由氮气和CO的化学计量数可知，该反应为气体体积增大的反应，压强增大，平衡逆向移动，故答案为：逆；
（4）T℃时，K=1，测定容器中C（N₂）=C（CO）=0.8mol/L，Qc=

0．86

0．82

＜K=1，则平衡正向移动，所以υ_正＞υ_逆，故答案为：＞；
（5）反应速率之比等于化学计量数之比，v （CO）=24mol/（L?min），则N₂消耗速率为v （N₂）=

2

6

×24mol/（L?min）=8mol/（L?min），故答案为：8．

点评：本题考查较综合，涉及化学平衡的计算、平衡影响因素及氧化还原反应，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化、平衡常数K的应用、反应速率计算等为解答的关键，侧重分析能力及计算能力的考查，题目难度不大．