Question

【題目】氮化硅（Si3N4）是一種新型陶瓷材料，它可以由石英與焦炭在高溫下的氮氣流中，通過以下反應制得：3SiO2(s) + 6C(s) +2N2(g)Si3N4(s) +6CO(g)

(1)該反應的平衡常數表達式為K=___________________；

(2)不同溫度下SiO2的平衡轉化率隨時間的變化如圖所示，則該反應為___________反應（填“吸熱”或“放熱”）；升高溫度，其平衡常數值將___________（填“增大”“ 減小”或“不變”）；

(3)已知反應達到平衡時，CO的生成速率為v (CO) =18 mol·L-1·min-1，則N2消耗速率為v(N2)=

____________mol·L-1·min-1。

(4)反應達到平衡時，壓縮容器的體積，平衡將向________反應方向移動（填“正”或“逆”）；

Answer 1

【答案】K=c6(CO)/c2(N2) 放熱 減小 6 逆

【解析】

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

(2)不同溫度下SiO2的平衡轉化率隨時間的變化如圖所示，則升高溫度二氧化硅的平衡轉化率降低，平衡向逆反應方向移動，故該反應為放熱反應；升高溫度，平衡向逆反應方向移動，則其平衡常數值將減小；

(3)已知反應達到平衡時，正反應速率等于逆反應速率，且反應速率之比等于化學計量數之比，CO的生成速率與消耗速率均為v (CO) =18 mol·L-1·min-1，則N2消耗速率為v(N2)= v (CO) =18 mol·L-1·min-1=6mol·L-1·min-1；

(4)反應達到平衡時，壓縮容器的體積，相當于增大壓強，平衡將向氣體體積縮小逆反應方向移動。