Question

6．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：
3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）    $\stackrel{高温}{?}$   Si₃N₄（s）+6CO（g） 达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N₂、CO的量），反应速率V与时间t的关系如图．
（1）该反应的氧化剂是N₂；
（2）若该反应已经达到平衡，体积不变时升高温度平衡
逆向移动，则混合气体的密度变小（填“变大”“变小”或“不变”），该反应热△H＜0（填“＞”“＜”“=”）；
（3）图中t₄时引起平衡移动的条件可能是增大压强；图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是t₃-t₄．

Answer 1

分析 （1）氧化还原反应中所含元素化合价降低的为氧化剂；
（2）据ρ=$\frac{m}{V}$进行分析；升高温度平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，故正反应为放热反应，即△H＜0；
（3）若不改变N₂、CO的量，由图可知，t₄时瞬间正、逆反应都增大，平衡向逆反应移动，改变条件为压缩体积增大压强；t₆时瞬间正、逆反应都增大，平衡不移动，故应是加入催化剂，t₂时改变改变条件，平衡向正反应移动，在t₃时重新到达平衡，t₄时改变条件，平衡向逆反应移动，t₅时由达平衡，故t₃～t₄平衡状态CO的含量最高．

解答 解：（1）依据方程式可知，氮元素在反应中化合价降低，所以N₂ 为氧化剂，
故答案为：N₂；
（2）升高温度平衡逆向移动，则气体由6CO～2N₂，故气体质量减小，因为ρ=$\frac{m}{V}$，此时体积不变，故ρ变小；升高温度平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，故正反应为放热反应，即△H＜0，
故答案为：变小；＜；
（3）若不改变N₂、CO的量，由图可知，t₄时瞬间正、逆反应都增大，平衡向逆反应移动，改变条件为压缩体积增大压强；t₆时瞬间正、逆反应都增大，平衡不移动，故应是加入催化剂，t₂时改变改变条件，平衡向正反应移动，在t₃时重新到达平衡，t₄时改变条件，平衡向逆反应移动，t₅时由达平衡，故t₃～t₄平衡状态CO的含量最高，
故答案为：增大压强；t₃-t₄．

点评 本题考查了氧化剂的判断，化学平衡移动知识点，难度较大，关键在于读图获取信息，培养学生分析问题解决问题能力．