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：

3

SiO₂+

6

C+

2

N₂

高温

1

Si₃N₄+

6

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

N₂

，其还原产物是

Si₃N₄

；
（3）该反应的平衡常数表达式为K=

C6(CO)

C2(N2)

；
（4）若知上述反应为放热反应，则其反应热为△H

小于

零（填“大于”、“小于”或“等于”）；升高温度，其平衡常数值

减小

（填“增大”、“减小”或“不变”）
（5）若使压强增大，则上述平衡向

逆

反应方向移动（填“正”或“逆”）；
（6）若已知CO生成速率为v（CO）=18mol/（L?min）则N₂的消耗速率为v（N₂）=

6

mol/（L?min）．

Answer 1

分析：（1）根据氧化还原反应化合价升降总数相等以及质量守恒来解答；
（2）根据氧化剂、还原产物的概念；
（3）根据化学平衡常数的含义；
（4）根据放热反应，△H＜0，以及温度对化学平衡的影响、平衡常数的影响，
（5）根据压强对化学平衡的影响；
（6）根据速率之比等于化学计量数之比；

解答：解：（1）Si的化合价前后未变，N的化合价由0升为-3，C的化合价由0升为+2，生成1个Si₃N₄化合价降低12，生成1个CO化合价升高2，根据化合价升降总数相等以及质量守恒得，SiO₂+6C+2N₂ 

高温

 Si₃N₄+6CO，故答案为：3、6、2、1、6； 
（2）化合价降低的反应物是氧化剂，氧化剂被还原得到的生成物是还原产物，故答案为：N_2^； Si₃N₄；
（3）化学平衡常数表达式为K=

C6(CO)

C2(N2)

，故答案为：

C6(CO)

C2(N2)

；
（4）因反应是放热反应，所以△H＜0，温度升高，平衡逆向移动，反应物的浓度增大，生成物浓度减少，平衡常数减小，故答案为：小于；减小；
（5）压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即逆反应方向，故答案为：逆；
（6）速率之比等于化学计量数之比，即v（N₂）=

1

3

v（CO）=6mol/（L?min），故答案为：6．

点评：本题是一道综合题，主要考查了氧化还原反应、化学平衡常数、化学平衡移动、化学反应速率的计算，难度不大．