Question

20．石英與焦炭在高溫的氮氣流中發(fā)生可逆反應，能制得新型陶瓷材料氮化硅（Si₃N₄）：SiO₂（s）+C（s）+N₂（g）$\stackrel{高溫}{→}$Si₃N₄（s）+CO（g）（未配平）△H＜0．下列敘述正確的是（　　）

• A． 該反應的氧化劑為N₂，還原產(chǎn)物為CO
• B． 反應中每生成0.1mol Si₃N₄轉移電子的物質(zhì)的量為1.2mol
• C． 增大壓強平衡向正反應方向移動
• D． 反應平衡常數(shù)表示為K=$\frac{c（CO）}{c（{N}_{2}）}$，升高溫度K值增大

Answer 1

分析 由產(chǎn)物CO可知，SiO₂與C化學計量數(shù)之比為1：2 由產(chǎn)物Si₃N₄可知SiO₂與N₂化學計量數(shù)之比為3：4，所以SiO₂、C+、N₂化學計量數(shù)之比為3：6：4，令SiO₂的化學計量數(shù)為3，結合元素守恒可知Si₃N₄、CO化學計量數(shù)分別為1、6，配平后方程式為3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g） $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Si₃N₄（s）+6CO（g）△H＜0，
A、化合價升高元素所在的反應物為還原劑；被還原的結果是還原產(chǎn)物，被氧化的結果是氧化產(chǎn)物；
B、化學反應中轉移的電子數(shù)目等于元素化合價升高或降低的數(shù)目；
C、增大壓強，化學平衡向著氣體體積減小的方向進行；
D、此反應的平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{6}（CO）}{{c}^{2}（{N}_{2}）}$，對于放熱反應，升高溫度，平衡常數(shù)減�。�

解答 解：A、在氮化硅的合成反應中，氮元素的化合價由0價降低到-3價，所以氮氣是氧化劑；碳元素的化合價升高，被氧化成CO，CO是氧化產(chǎn)物，故A錯誤；
B、氮元素的化合價總共降低了4×（3-0）=12價，所以每生成1molSi₃N₄，N₂得到12mol電子，當生成0.1mol Si₃N₄時轉移電子的物質(zhì)的量為1.2mol，故B正確；
C、增大壓強，化學平衡向著氣體體積減小的方向進行，即向著逆向進行，故C錯誤；
D、此反應的平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{6}（CO）}{{c}^{2}（{N}_{2}）}$，對于放熱反應，升高溫度，平衡常數(shù)減小，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查學生有關氧化還原反應中的有關概念、電子轉移以及化學平衡常數(shù)隨溫度的變化的知識，配平方程式是解題的關鍵，綜合性較強．