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:

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:
______SiO2+______C+______N2
高温
______Si3N4+______CO
(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在横线上);
(2)该反应的氧化剂是______,其还原产物是______;
(3)该反应的平衡常数表达式为K=
c6(CO)
c2(N2)
c6(CO)
c2(N2)

(4)若上述反应为放热反应,则其反应热△H______零(填“大于”、“小于”或“等于”);升高温度,其平衡常数值______(填“增大”、“减小”或“不变”);
(5)若使压强增大,则上述平衡向______反应方向移动(填“正”或“逆”);
(6)下列能加快反应速率的措施为:______
①降低温度②将SiO2粉碎③增大焦炭用量④转移出CO
(7)若已知CO生成速率为v(CO)=18mol•L-1•min-1,则N2消耗速率为v(N2)=______mol•L-1•min-1
云儿一片片 1年前 已收到1个回答 举报

MPTD 幼苗

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解题思路:(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)所含元素化合价降低的反应物为氧化剂,氧化剂发生还原反应生成还原产物.
(3)依据化学反应平衡常数概念写出,注意反应物和生成物中固体不写入平衡常数表达式;
(4)反应放热,则△H<0,对于放热反应,升高温度,K会减小;
(5)化学反应是气体体积增大的放热反应,增大压强平衡向气体体积减小的方向进行;
(6)影响化学反应速率的因素:温度、浓度、压强、固体表面积、催化剂等因素;
(7)不同物质表示的化学反应速率之比等于方程式的系数之比.

(1)Si的化合价前后未变,N的化合价由0降为-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,3SiO2+6C+2N2

高温
.
Si3N4+6CO,故答案为:3、6、2、1、6;
(2)所含元素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,所以N2是氧化剂,Si3N4是还原产物.
故答案为:N2;Si3N4
(3)依据化学反应方程式,3SiO2+6C+2N2
高温
Si3N4+6CO,△H=QkJ/mol,反应物为气体的是氮气,生成物为气体的是一氧化碳,气体为止为 固体,依据平衡常数概念写出的平衡常数表达式为:K=
c6(CO)
c2(N2),故答案为:K=
c6(CO)
c2(N2);
(4)已知上述反应为放热反应,△H<0,所以Q<0,对于放热反应,升高温度,K会减小;
故答案为:小于;减小;
(5)化学反应是气体体积增大的放热反应,增大压强平衡向气体体积减小的方向进行,反应逆向进行;
故答案为:逆;
(6)①降低温度,反应速率减小,故错误;
②将SiO2粉碎,增大故体表面积,反应速率加快,故正确;
③增大焦炭用量不会改变化学反应速率,故错误;
④转移出CO,会减慢反应速率,故错误.
故选②;
(7)已知平衡时CO生成速率为v(CO)=18mol•L-1•min-1,则N2的生成速率为v(N2)=[2/6]×v(CO)=[1/3]×18mol•L-1•min-1=6mol/L•min;
故答案为:6;

点评:
本题考点: 氧化还原反应方程式的配平;反应速率的定量表示方法;化学平衡的影响因素.

考点点评: 题考查了氧化还原方程式的配平、化学平衡的分析判断,平衡常数的影响因素应用,化学反应速率计算,注意平衡常数表达式中固体不写入,固体量的增减对反应速率无影响等知识,题目难度不大.

1年前

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