Question

(共6分)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?dú)饬髦校�通過以下反應(yīng)制得：3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g) Si3N4(s) + 6CO(g)

（1）該反應(yīng)的氧化劑是 ，2molN2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 。

（2）達(dá)到平衡后，改變某一外界條件（不改變N2、CO的量），反應(yīng)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 ；圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時間是 。

（3）若該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 K＝729，則在同溫度下1L密閉容器中，足量的SiO2和C與2mol N2充分反應(yīng)，則N2的轉(zhuǎn)化率是

(提示：272 = 729)

Answer 1

（1）氮?dú)猓?12NA （2） 升高溫度或增大壓強(qiáng)，t3~t4；(3 ) 50% 。

【解析】

試題分析：（1）化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑，氮元素化合價0價變化為-3價，化合價降低，所以氮?dú)庾鲅趸瘎�，�?molN2反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移12mol，2molN2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為12NA；（2）t4時正逆反應(yīng)速率都較原平衡時的速率大，可升高溫度或增大壓強(qiáng)；t6時正逆反應(yīng)速率都較原平衡時的速率大，但平衡不移動，前后氣體系數(shù)之和不等，只能是使用催化劑；在t4時反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動，則t3～t4時平衡混合物中CO的含量最高；（3）設(shè)反應(yīng)的N2的物質(zhì)的量為x，

3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g） Si3N4（s）+6CO（g）

起始：2mol 0

轉(zhuǎn)化：x 3x

平衡：2-x 3x

則平衡時N2的濃度為（2-x）mol/L，CO的濃度為3x mol/L，則有：，解之得x=1，

則N2的轉(zhuǎn)化率是×100%=50%。

考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡的計算、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡的影響因素。