Question

10．氮化硅是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中，通過以下反應(yīng)制得：
SiO₂（s）+C（s）+N₂（g）$\stackrel{高溫}{?}$   Si₃N₄（s）+CO（g）
（1）配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式（將化學(xué)計量數(shù)填在橫線上）；
（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{{c}^{6}（CO）}{{c}^{2}（{N}_{2}）}$；
（3）若上述反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則其反應(yīng)熱?H小于零（填“大于”、“小于”或“等于”）；升高溫度，則上述平衡向逆反應(yīng)方向移動（填“正”或“逆”）其平衡常數(shù)值減�。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”）；
（4）若溫度不變，使壓強增大，則上述平衡向逆反應(yīng)方向移動（填“正”或“逆”）；其平衡常數(shù)值不變（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）此反應(yīng)中C的化合價從0升高為+2價，N元素的化合價從0降為-3價，Si元素化合價不變，根據(jù)電子守恒（化合價升高守恒）及原子守恒配平此反應(yīng)的方程式；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，注意固體、純液體濃度為常數(shù)，不用寫固體、純液體的濃度；
（3）對于放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱△H＜0；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆反應(yīng)進(jìn)行，化學(xué)平衡常數(shù)減��；
（4）增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動，平衡常數(shù)的影響因素為溫度．

解答 解：（1）在反應(yīng)中碳從0價升高為+2價，而N元素從0價降為-3價，每個N2分子得6個電子，則根據(jù)得失電子守恒可知，C和N2的化學(xué)計量數(shù)之為3：1，再結(jié)合原子守恒得此反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3 SiO₂+6  C+2  N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$1  Si₃N₄+6  CO；故答案為：3 SiO₂+6  C+2  N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$  1  Si₃N₄+6  CO；
（2）可逆反應(yīng)3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）?Si₃N₄（s）+6CO（g）的平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{6}（CO）}{{c}^{2}（{N}_{2}）}$；
故答案為：$\frac{{c}^{6}（CO）}{{c}^{2}（{N}_{2}）}$；
（3）對于放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱△H＜0；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆反應(yīng)進(jìn)行，化學(xué)平衡常數(shù)減��；
故答案為：＜；逆；減�。�
（4）該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動，即向逆反應(yīng)移動；溫度不變，平衡常數(shù)不變；
故答案為：逆；不變．

點評 考查氧化還原反應(yīng)方程式配平、化學(xué)平衡常數(shù)與影響因素、影響平衡移動的因素、化學(xué)反應(yīng)速率計算等，比較基礎(chǔ)，注意方程式中物質(zhì)的狀態(tài)，注意基礎(chǔ)知識的掌握．