题目内容
(14分)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：
SiO2+ C+ N2
Si3N4+ CO
(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内)；
(2)该反应中的氧化剂是_____________，其还原产物是_____________；
(3)该反应的平衡常数表达式为K=___________；
(4)若知上述反应为放热反应，则其反应热ΔH_______________零(填“大于”“小于”或“等于”)；升高温度，其平衡常数值___________(填“增大”“减小”或“不变”)；
(5)若使压强增大，则上述平衡向___________反应方向移动(填“正”或“逆”)；
(6)若已知CO生成速率为v(CO)="18" mol·(L·min)－1,
则N2消耗速率为v(N2)=___________mol·(L·min)－1。
（1）3，6，2，1，6
（2）N2，Si3N4
（4）小于；减小
（5）逆
（6）6
解析
(14分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由SiO2与过量焦炭在1300-1700oC的氮气流中反应制得3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g)
(1)上述反应氧化剂是 ，已知该反应每转移1mole—，放出132.6kJ的热量，该方程式的∆H = 。
(2)能判断该反应(在体积不变的密闭容器中进行)已经达到平衡状态的是 。
A．焦炭的质量不再变化 B．N2和CO速率之比为1:3
C．生成6molCO同时消耗1mol Si3N4 D．混合气体的密度不再变化
(3)该反应的温度控制在1300-1700oC的原因是 。
(4)某温度下，测得该反应中N2和CO各个时刻的浓度如下，则0—20 min内N2的平均
反应速率 ，在平衡混合气体中CO的体积分数是 。
| 时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 |
| N2浓度 /mol·L-1 | 4.00 | 3.70 | 3.50 | 3.36 | 3.26 | 3.18 | 3.10 | 3.00 | 3.00 | 3.00 |
| CO浓度 /mol·L-1 | 0.00 | 0.90 | 1.50 | 1.92 | 2.22 | 2.46 | 2.70 | — | — | — |
(14分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由SiO2与过量焦炭在1300-1700oC的氮气流中反应制得3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)
Si3N4(s)+6CO(g)
(1)上述反应氧化剂是 ，已知该反应每转移1mole—，放出132.6kJ的热量，该方程式的∆H = 。
(2)能判断该反应(在体积不变的密闭容器中进行)已经达到平衡状态的是 。
A．焦炭的质量不再变化 B．N2和CO速率之比为1:3
C．生成6molCO同时消耗1mol Si3N4 D．混合气体的密度不再变化
(3)该反应的温度控制在1300-1700oC的原因是 。
(4)某温度下，测得该反应中N2和CO各个时刻的浓度如下，则0—20 min内N2的平均
反应速率 ，在平衡混合气体中CO的体积分数是 。
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时间/min |
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N2浓度 /mol·L-1 |
4.00 |
3.70 |
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3.36 |
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CO浓度 /mol·L-1 |
0.00 |
0.90 |
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1.92 |
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2.46 |
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