Question

氮化硅（Si₃N₄）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）Si₃N₄（s）+6CO（g）

（1）该反应的平衡常数表达式为 K=            ；

（2）若知上述反应为吸热反应，升高温度，其平衡常数值        （填“增大”、“减小”或“不变”）； 若已知CO生成速率为υ（CO）=18mol•L^﹣1•min^﹣1，则N₂消耗速率为υ（N₂）=            ．

（3）达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N₂、CO的量），反应速率υ与时间t的关系如下图．图中t₄时引起平衡移动的条件可能是            ；图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是                 ．

Answer

（1）（2）增大；6mol•L﹣1•min﹣1；（3）增大压强；t3～t4．

【解析】（1）3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）Si3N4（s）+6CO（g）的化学平衡常数表达式K=

（2）正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大；

若已知CO生成速率为υ（CO）=18mol•L﹣1•min﹣1，速率之比等于其化学计量数之比，则υ（N2）=υ（CO）=6mol•L﹣1•min﹣1

（3）正反应为气体体积增大的吸热反应，t2时改变改变条件瞬间，正逆反应速率都增大，且平衡向正反应移动，是升高温度，t4时瞬间正、逆反应都增大，平衡向逆反应移动，改变条件为压缩体积增大压强，t6时瞬间正、逆反应都增大，平衡不移动，故应是加入催化剂，则t3～t4平衡状态CO的含量最高，故答案为：增大压强；t3～t4．

【点评】本题考查化学平衡常数与影响因素、反应速率计算、化学平衡元素因素、化学平衡图象等，关键是理解外界条件对反应速率与平衡移动的影响，题目难度中等．