Question

（1）2013年12月2日我国成功发射的“嫦娥三号”飞行器的外壳覆盖了一种新型结构陶瓷材料，其主要成分氮化硅，该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得：SiO₂+C+N₂

高温

Si₂N₄+CO该反应变化过程中的能量变化如图所示．回答以下问题．
①上述反应中的还原剂是

 

，还原产物是

 

．
②该反应的反应热△H

 

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

温度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

①若500℃时进行上述反应，CO₂起始浓度为2mol/L，CO的平衡浓度为

 

．
②700℃上述反应达到平衡，要使得该平衡向右移动，其他条件不变时，可以采取的措施有

 

（填序号）．
A．缩小反应器体积
B．通入CO₂
C．升高温度到900℃
D．使用合适的催化剂．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,氧化还原反应,热化学方程式,化学平衡的影响因素

专题：氧化还原反应专题,化学平衡专题

分析：（1）①SiO₂+C+N₂

高温

Si₂N₄+CO中，C元素的化合价升高，N元素的化合价降低；
②由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量；
（2）①设CO的平衡浓度为x，则
Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）
开始    2                  0
转化    x                  x 
平衡    2-x                x
500℃时，K=

x

2-x

=1，以此计算；
②700℃K增大，该反应为吸热反应，该平衡向右移动，可增大反应物浓度或升高温度，以此来解答．

解答： 解：（1）①SiO₂+C+N₂

高温

Si₂N₄+CO中，C元素的化合价升高，则C为还原剂，N元素的化合价降低，则Si₂N₄为还原产物，故答案为：C；Si₂N₄；
②由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，△H＜0，故答案为：＜；
（2）①设CO的平衡浓度为x，则
Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）
开始    2                  0
转化    x                  x 
平衡    2-x                x
500℃时，K=

x

2-x

=1，解得x=1mol/L，
故答案为：1mol/L；
②700℃K增大，该反应为吸热反应，且该反应为气体体积不变的反应，
A．缩小反应器体积，平衡不移动，故A不选；
B．通入CO₂，增大反应物浓度，该平衡向右移动，故B选；
C．升高温度到900℃，该平衡向右移动，故C选；
D．使用合适的催化剂，平衡不移动，故D不选；
故选BC．

点评：本题考查较综合，涉及化学平衡的计算、平衡移动影响因素、氧化还原反应及反应热等，注重高考高频考点的考查，把握化学反应原理为解答的关键，题目难度中等．