Question

（1）2013年12月2日我國成功發射的“嫦娥三號”飛行器的外殼覆蓋了一種新型結構陶瓷材料，其主要成分氮化硅，該陶瓷材料可由石英固體與焦炭顆粒在高溫的氮氣流中通過如下反應制得：SiO₂+C+N₂

高溫

Si₂N₄+CO該反應變化過程中的能量變化如圖所示．回答以下問題．
①上述反應中的還原劑是

 

，還原產物是

 

．
②該反應的反應熱△H

 

0（填“＞”“＜”或“=”）
（2）反應Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H=a　kJ/mol¹，平衡常數為K；

溫度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

①若500℃時進行上述反應，CO₂起始濃度為2mol/L，CO的平衡濃度為

 

．
②700℃上述反應達到平衡，要使得該平衡向右移動，其他條件不變時，可以采取的措施有

 

（填序號）．
A．縮小反應器體積
B．通入CO₂
C．升高溫度到900℃
D．使用合適的催化劑．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,氧化還原反應,熱化學方程式,化學平衡的影響因素

專題：氧化還原反應專題,化學平衡專題

分析：（1）①SiO₂+C+N₂

高溫

Si₂N₄+CO中，C元素的化合價升高，N元素的化合價降低；
②由圖可知，反應物的總能量大于生成物的總能量；
（2）①設CO的平衡濃度為x，則
Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）
開始    2                  0
轉化    x                  x 
平衡    2-x                x
500℃時，K=

x

2-x

=1，以此計算；
②700℃K增大，該反應為吸熱反應，該平衡向右移動，可增大反應物濃度或升高溫度，以此來解答．

解答： 解：（1）①SiO₂+C+N₂

高溫

Si₂N₄+CO中，C元素的化合價升高，則C為還原劑，N元素的化合價降低，則Si₂N₄為還原產物，故答案為：C；Si₂N₄；
②由圖可知，反應物的總能量大于生成物的總能量，該反應為放熱反應，△H＜0，故答案為：＜；
（2）①設CO的平衡濃度為x，則
Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）
開始    2                  0
轉化    x                  x 
平衡    2-x                x
500℃時，K=

x

2-x

=1，解得x=1mol/L，
故答案為：1mol/L；
②700℃K增大，該反應為吸熱反應，且該反應為氣體體積不變的反應，
A．縮小反應器體積，平衡不移動，故A不選；
B．通入CO₂，增大反應物濃度，該平衡向右移動，故B選；
C．升高溫度到900℃，該平衡向右移動，故C選；
D．使用合適的催化劑，平衡不移動，故D不選；
故選BC．

點評：本題考查較綜合，涉及化學平衡的計算、平衡移動影響因素、氧化還原反應及反應熱等，注重高考高頻考點的考查，把握化學反應原理為解答的關鍵，題目難度中等．