Question

（2009?兗州市模擬）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）

高溫  .

Si₃N₄（s）+6CO（g）
（1）該反應的平衡常數表達式為K=

K=

[c(CO)]6

[c(N2)]2

，

；
（2）若知上述反應為放熱反應，則升高溫度，其平衡常數值

減小

（選填“增大”、“減小”
或“不變”）； 若已知CO生成速率為v（CO）=18mol?L^-1?min^-1，則N₂消耗速率為v（N₂）=

6mol?L^-1?min^-1

．
（3）達到平衡后，改變某一外界條件，反應速率v與時間t的關系如圖：
若不改變N₂、CO的量，則圖中t₄時引起平衡移動的條件可能是

升高溫度或縮小體積

；圖中t₆時引起變化的條件是

加入了催化劑

；圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時間是

t₃～t₄

．

Answer 1

分析：（1）根據平衡常數等于氣體生成物的濃度冪之積除以氣體反應物的濃度冪之積計算；
（2）反應放熱，△H＜0，根據升高溫度平衡移動的方向判斷平衡常數的變化；根據速率之比等于化學計量數之比計算反應速率；
（3）t4時正逆反應速率都較原平衡時的速率大，可升高溫度或增大壓強；t₆時正逆反應速率都較原平衡時的速率大，但平衡不移動，前后氣體系數之和不等，只能是使用催化劑；在反應向逆反應之前衡混合物中CO的含量最高；

解答：解：（1）平衡常數等于氣體生成物的濃度冪之積除以氣體反應物的濃度冪之積，則K=

[c(CO)]6

[c(N2)]2

，故答案為：K=

[c(CO)]6

[c(N2)]2

；
（2）反應放熱，△H＜0，升高溫度平衡移動逆反應方向移動，平衡常數減小，速率之比等于化學計量數之比，則v（N₂）=

1

3

×v（CO）=

1

3

×18mol?L^-1．min^?1=6 mol?L^-1．min^?1，
故答案為：減��；6 mol?L^-1?min^-1；
（3）t₄時正逆反應速率都較原平衡時的速率大，可升高溫度或增大壓強；t₆時正逆反應速率都較原平衡時的速率大，但平衡不移動，前后氣體系數之和不等，只能是使用催化劑；在t₄時反應向逆反應方向移動，則t3～t4時平衡混合物中CO的含量最高，
故答案為：升高溫度或縮小體積；加入了催化劑；t₃～t₄．

點評：本題考查化學平衡的移動，難度不大，做題時注意外界條件對化學平衡的影響．