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        1. (2009?營口模擬)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?dú)饬髦,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
          氮?dú)?/div>
          氮?dú)?/div>,其還原產(chǎn)物是
          氮化硅
          氮化硅
          ;
          (2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 K=
          c6(CO)
          c2(N2)
          c6(CO)
          c2(N2)
          ;
          (3)若知上述反應(yīng)為放熱反應(yīng),則其反應(yīng)熱△H
          0(填“>”、“<”或“=”);升高溫度,其平衡常數(shù)值
          減小
          減小
          (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
          6mol?L-1.min?1

          (4)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(shí)間t的關(guān)系如圖.

          圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是
          升高溫度或增大壓強(qiáng)
          升高溫度或增大壓強(qiáng)
          ;圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是
          t3~t4
          t3~t4

          (5)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)化率是多少?(寫出計(jì)算過程)  提示:272=729.
          分析:(1)根據(jù)化合價(jià)的變化判斷氧化劑和還原產(chǎn)物;
          (2)根據(jù)平衡常數(shù)等于氣體生成物的濃度冪之積除以氣體反應(yīng)物的濃度冪之積計(jì)算;
          (3)反應(yīng)放熱,△H<0,根據(jù)升高溫度平衡移動(dòng)的方向判斷平衡常數(shù)的變化,根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算反應(yīng)速率;
          (4)t4時(shí)正逆反應(yīng)速率都較原平衡時(shí)的速率大,可升高溫度或增大壓強(qiáng),在反應(yīng)向逆反應(yīng)之前衡混合物中CO的含量最高;
          (5)根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算.
          解答:解:(1)反應(yīng)中N元素的化合價(jià)降低,有0價(jià)降為-3價(jià),則氧化劑為氮?dú)猓趸瘎⿲?duì)應(yīng)的生成物為還原產(chǎn)物,應(yīng)為氮化硅,
          故答案為:氮?dú);氮化硅?br />(2)平衡常數(shù)等于氣體生成物的濃度冪之積除以氣體反應(yīng)物的濃度冪之積,則K=
          c6(CO)
          c2(N2)
          ,故答案為:K=
          c6(CO)
          c2(N2)
          ;
          (3)反應(yīng)放熱,△H<0,升高溫度平衡移動(dòng)逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,
          則v(N2)=
          1
          3
          ×v(CO)=
          1
          3
          ×18
          mol?L-1.min?1=6 mol?L-1.min?1,
          故答案為:<;減。6 mol?L-1.min?1;       
          (4)t4時(shí)正逆反應(yīng)速率都較原平衡時(shí)的速率大,可升高溫度或增大壓強(qiáng),在t4時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則t3~t4時(shí)平衡混合物中CO的含量最高,
          故答案為:升高溫度或增大壓強(qiáng),t3~t4;
          (5)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(shí)N2的濃度為(2-x)mol/L,CO的濃度為3x mol/L,則有:
          (3x)6
          (2-x)2
          =729,解之得x=1,
          則N2的轉(zhuǎn)化率是
          1
          2
          ×100%
          =50%,
          故答案為:50%.
          點(diǎn)評(píng):本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算,本題難度較大,做題時(shí)注意平衡常數(shù)的計(jì)算和應(yīng)用.
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