Question

16．氮化硅（Si₃N₄）是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中，通過以下反應(yīng)制得：3SiO_2（S）+6C_（S）+2N_2（g）?Si₃N_4（S）+6CO_（g）
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{{c}^{6}（CO）}{{c}^{2}（{N}_{2}）}$；
（2）若知上述反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則其反應(yīng)熱△H＜零（填“大于”、“小于”或“等于”）；升高溫度，其平衡常數(shù)值減小（填“增大”、“減小”或“不變”）；
（3）若使壓強增大，則上述平衡向逆反應(yīng)方向移動（填“正”或“逆”）；若增加一定質(zhì)量的碳，則上述平衡向不移動反應(yīng)方向移動（填“正”或“逆”或“不移動”）
（4）若已知CO生成速率為v（CO）=18mol/（L•min），則N₂消耗速速率為v（N₂）=6mol/（L•min）．

Answer 1

分析 （1）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，注意固體、純液體濃度為常數(shù)，不用寫固體、純液體的濃度；
（2）對于放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱△H＜0；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆反應(yīng)進行，化學平衡常數(shù)減��；
（3）增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動；碳是固體，增大碳的用量，不影響反應(yīng)速率；
（4）根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比計算．

解答 解：（1）可逆反應(yīng)3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）?Si₃N₄（s）+6CO（g）的平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{6}（CO）}{{c}^{2}（{N}_{2}）}$；
故答案為：$\frac{{c}^{6}（CO）}{{c}^{2}（{N}_{2}）}$；
（2）對于放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱△H＜0；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆反應(yīng)進行，化學平衡常數(shù)減��；
故答案為：＜；減小；
（3）該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動，即向逆反應(yīng)移動；
碳是固體，增大碳的用量，不影響反應(yīng)速率，平衡不移動；
故答案為：逆；不移動；
（4）已知CO生成速率為v（CO）=18mol/（L•min），根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比，則N₂消耗速率為v（N₂）=$\frac{1}{3}$v（CO）=$\frac{1}{3}$×18mol/（L•min）=6mol/（L•min）；
故答案為：6mol/（L•min）．

點評 本題考查化學平衡常數(shù)與影響因素、影響平衡移動的因素、化學反應(yīng)速率計算等，比較基礎(chǔ)，注意方程式中物質(zhì)的狀態(tài)，注意基礎(chǔ)知識的掌握．