Question

(14分)氮化硅(Si₃N₄)是一种新型陶瓷材料，它可由SiO₂与过量焦炭在1300-1700^oC的氮气流中反应制得3SiO₂(s)+6C(s)+2N₂(g) Si₃N₄(s)+6CO(g)

(1)上述反应氧化剂是          ，已知该反应每转移1mole^—，放出132.6kJ的热量，该方程式的∆H =                  。

(2)能判断该反应(在体积不变的密闭容器中进行)已经达到平衡状态的是            。

       A．焦炭的质量不再变化                B．N₂和CO速率之比为1:3

       C．生成6molCO同时消耗1mol Si₃N₄     D．混合气体的密度不再变化

(3)该反应的温度控制在1300-1700^oC的原因是                              。

(4)某温度下，测得该反应中N₂和CO各个时刻的浓度如下，则0—20 min内N₂的平均

反应速率                   ，在平衡混合气体中CO的体积分数是             。

时间/min	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
N2浓度 /mol·L^-1	4.00	3.70	3.50	3.36	3.26	3.18	3.10	3.00	3.00	3.00
CO浓度 /mol·L^-1	0.00	0.90	1.50	1.92	2.22	2.46	2.70	—	—	—

Answer

(14分) (1)N2   （2分）        ∆H= -1591.2 kJ/mol（3分）       (2)ACD（3分）

     (3)温度太低，反应速率太慢；温度太高，不利于平衡向右移动。（2分）

       (4)3．70×10-2mol·L-1·min-1 （2分）    50%      （2分）