Question

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+

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=______；（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．

Answer 1

（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；