Question

（1）2013年12月2日我國(guó)成功發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”飛行器的外殼覆蓋了一種新型結(jié)構(gòu)陶瓷材料，其主要成分氮化硅，該陶瓷材料可由石英固體與焦炭顆粒在高溫的氮?dú)饬髦型ㄟ^如下反應(yīng)制得：SiO₂+C+N₂

高溫

Si₂N₄+CO該反應(yīng)變化過程中的能量變化如圖所示．回答以下問題．
①上述反應(yīng)中的還原劑是

 

，還原產(chǎn)物是

 

．
②該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H

 

0（填“＞”“＜”或“=”）
（2）反應(yīng)Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H=a　kJ/mol¹，平衡常數(shù)為K；

溫度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

①若500℃時(shí)進(jìn)行上述反應(yīng)，CO₂起始濃度為2mol/L，CO的平衡濃度為

 

．
②700℃上述反應(yīng)達(dá)到平衡，要使得該平衡向右移動(dòng)，其他條件不變時(shí)，可以采取的措施有

 

（填序號(hào)）．
A．縮小反應(yīng)器體積
B．通入CO₂
C．升高溫度到900℃
D．使用合適的催化劑．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,氧化還原反應(yīng),熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素

專題：氧化還原反應(yīng)專題,化學(xué)平衡專題

分析：（1）①SiO₂+C+N₂

高溫

Si₂N₄+CO中，C元素的化合價(jià)升高，N元素的化合價(jià)降低；
②由圖可知，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；
（2）①設(shè)CO的平衡濃度為x，則
Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）
開始    2                  0
轉(zhuǎn)化    x                  x 
平衡    2-x                x
500℃時(shí)，K=

x

2-x

=1，以此計(jì)算；
②700℃K增大，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，該平衡向右移動(dòng)，可增大反應(yīng)物濃度或升高溫度，以此來解答．

解答： 解：（1）①SiO₂+C+N₂

高溫

Si₂N₄+CO中，C元素的化合價(jià)升高，則C為還原劑，N元素的化合價(jià)降低，則Si₂N₄為還原產(chǎn)物，故答案為：C；Si₂N₄；
②由圖可知，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H＜0，故答案為：＜；
（2）①設(shè)CO的平衡濃度為x，則
Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）
開始    2                  0
轉(zhuǎn)化    x                  x 
平衡    2-x                x
500℃時(shí)，K=

x

2-x

=1，解得x=1mol/L，
故答案為：1mol/L；
②700℃K增大，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng)，
A．縮小反應(yīng)器體積，平衡不移動(dòng)，故A不選；
B．通入CO₂，增大反應(yīng)物濃度，該平衡向右移動(dòng)，故B選；
C．升高溫度到900℃，該平衡向右移動(dòng)，故C選；
D．使用合適的催化劑，平衡不移動(dòng)，故D不選；
故選BC．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及化學(xué)平衡的計(jì)算、平衡移動(dòng)影響因素、氧化還原反應(yīng)及反應(yīng)熱等，注重高考高頻考點(diǎn)的考查，把握化學(xué)反應(yīng)原理為解答的關(guān)鍵，題目難度中等．