Question

【題目】氮化硅（Si3N4）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，通過以下反應制得： 3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）═Si3N4（s）+6CO（g）

（1）該反應的平衡常數(shù)表達式為K=
（2）若知上述反應為放熱反應，則其反應熱△H0（填“＞”、“＜”或“=”）；升高溫度，其平衡常數(shù)值（填“增大”、“減小”或“不變”）； 若已知CO生成速率為v（CO）=18molL﹣1min﹣1 ， 則N2消耗速率為v（N2）=
（3）達到平衡后，改變某一外界條件（不改變N2、CO的量），反應速率v與時間t的關(guān)系如圖．圖中t4時引起平衡移動的條件可能是；
（4）圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時間是 ．
（5）已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△H=﹣483.6kJmol﹣1；H2O（g）=H2O（l）△H=﹣44kJmol﹣1 ， ；由此可知H2燃燒熱化學方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）＜；減小；6mol?L﹣1?min﹣1
（3）增大壓強或升高溫度
（4）t3～t4
（5）H2（g）+ O2（g）═H2O（g）；△H=﹣285.8?mol﹣1
【解析】解：（1）可逆反應3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）Si3N4（s）+6CO（g）的平衡常數(shù)K= ； 所以答案是：K= （2）對于放熱反應，反應熱△H＜0；對于放熱反應，溫度升高，平衡逆向移動，K減小；已知CO生成速率為v（CO）=18molL﹣1min﹣1 ， 根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比，則N2消耗速率為v（N2）= ×18molL﹣1min﹣1=6molL﹣1min﹣1；
所以答案是：＜；減小； 6molL﹣1min﹣1（3）若不改變H2、CO的量，由圖可知，t4時瞬間正、逆反應都增大，平衡向逆反應移動，改變條件為壓縮體積增大壓強，由（2）已知反應為放熱反應，升高溫度速率加快，反應逆向移動也可；
所以答案是：增大壓強或升高溫度 （4）t6時瞬間正、逆反應都增大，平衡不移動，故應是加入催化劑，t2時改變改變條件，平衡向正反應移動，在t3時重新到達平衡，t4時改變條件，平衡向逆反應移動，t5時由達平衡，故t3～t4平衡狀態(tài)CO的含量最高；
所以答案是：t3～t4（5）已知：①2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△H=﹣483.6kJmol﹣1；
②H2O（g）=H2O（l）△H=﹣44kJmol﹣1 ，
根據(jù)燃燒熱的熱化學方程式的概念：1mol可燃物充分燃燒生成穩(wěn)定氧化物的熱化學方程式，由蓋斯定律：
① +②可得：H2（g）+ O2（g）═H2O（g）；△H=﹣285.8mol﹣1；
所以答案是：H2（g）+ O2（g）═H2O（l）；△H=﹣285.8 kJmol﹣1
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用反應熱和焓變和反應速率的定量表示方法的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱；反應速率的單位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t．