氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，800℃下，石英、焦炭和氮气通过以下反应可制得氮化硅．3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）高温 Si3N4（s）+6CO（g）（1）该反应中的氧化产物是．（2）800℃下，该反应的平衡常数表达式K= ．（3）已知：该反应K800℃＞K 850℃，则该反应是反应．（填“放热”或“吸热”）．（4）一定温度下，在2L密闭容器内，充入一定量SiO2、C、N2进行上述反应，N2的物质的量随时间（t）的变化如下表： t/min 0 1 2 3 4 5 n（N2）/mol 2.00 1.40 1.12 1.00 1.00 1.00 从反应初到平衡时，CO的平均生成速率为v（CO）= mol/（L?min）．（5）若压缩（4）中的密闭体系，则上述平衡向反应方向移动．（填“正”或“逆”）．（6）能使SiO2的转化率增大的措施是．（填标号）A．及时分离出CO气体 B．降低温度 C．增加C的初始量 D．使用适宜催化剂．试题及答案-填空题-云返教育

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氮化硅（Si₃N₄）是一种新型陶瓷材料，800℃下，石英、焦炭和氮气通过以下反应可制得氮化硅．3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）

高温

Si₃N₄（s）+6CO（g）
（1）该反应中的氧化产物是          ．
（2）800℃下，该反应的平衡常数表达式K=          ．
（3）已知：该反应K800℃＞K 850℃，则该反应是          反应．（填“放热”或“吸热”）．
（4）一定温度下，在2L密闭容器内，充入一定量SiO₂、C、N₂进行上述反应，N₂的物质的量随时间（t）的变化如下表：

t/min	0	1	2	3	4	5
n（N₂）/mol	2.00	1.40	1.12	1.00	1.00	1.00

从反应初到平衡时，CO的平均生成速率为v（CO）=          mol/（L?min）．
（5）若压缩（4）中的密闭体系，则上述平衡向          反应方向移动．（填“正”或“逆”）．
（6）能使SiO₂的转化率增大的措施是          ．（填标号）
A．及时分离出CO气体 B．降低温度 C．增加C的初始量 D．使用适宜催化剂．

试题解答

CO:

c⁶(CO)

c²(N₂)

:放热:0.5:逆:AB

解：（1）所含元素化合价升高的反应物是还原剂，还原剂被氧化得到的生成物是氧化产物，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，所以C是还原剂，CO是氧化产物，
故答案为：CO；
（2）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，依据化学反应方程式，3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）

高温

Si₃N₄（s）+6CO（g）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：

c⁶(CO)

c²(N₂)

；
故答案为：

c⁶(CO)

c²(N₂)

；
（3）已知：该反应K800℃＞K 850℃，升高温度，平衡常数减小，平衡向逆反应方向移动，说明该反应的正反应为放热反应，
故答案为：放热；
（4）利用三段式解题法求N₂的反应速率 3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）

高温

Si₃N₄（s）+6CO（g）
开始（mol）：2.0
变化（mol）：1.0
平衡（mol）：1.0

N₂的平均反应速率v（N₂）=

△c

△t

1.0mol

3min

，速率之比等于化学计量数之比，则v（CO）=3v（N₂）=3×v（N₂）=3×

1.0mol

3min

=0.5mol?L^-1．min^?1，
故答案为：0.5mol?L^-1．min^?1；
（5）3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）

高温

Si₃N₄（s）+6CO（g）正反应是气体体积增大的反应，若压缩（4）中的密闭体系，体系压强增大，平衡向气体体积缩小的方向移动，即向逆反应方向移动，
故答案为：逆；
（6）A．及时分离出CO气体，平衡向正反应方向移动，二氧化硅的转化率增大，故A正确；
B．该反应的正反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，二氧化硅的转化率增大，故B正确；
C．C为固体，增加C的初始量，各物质的浓度未变，平衡不移动，故C错误；
D．使用适宜催化剂，能改变反应速率，但平衡不移动，转化率不变，故D错误；
故选AB．

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