Question

6．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)饬髦校�通過(guò)以下反應(yīng)制得：
3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）    $\stackrel{高溫}{?}$   Si₃N₄（s）+6CO（g） 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．
（1）該反應(yīng)的氧化劑是N₂；
（2）若該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，體積不變時(shí)升高溫度平衡
逆向移動(dòng)，則混合氣體的密度變小（填“變大”“變小”或“不變”），該反應(yīng)熱△H＜0（填“＞”“＜”“=”）；
（3）圖中t₄時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是增大壓強(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．

Answer 1

分析 （1）氧化還原反應(yīng)中所含元素化合價(jià)降低的為氧化劑；
（2）據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$進(jìn)行分析；升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0；
（3）若不改變N₂、CO的量，由圖可知，t₄時(shí)瞬間正、逆反應(yīng)都增大，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，改變條件為壓縮體積增大壓強(qiáng)；t₆時(shí)瞬間正、逆反應(yīng)都增大，平衡不移動(dòng)，故應(yīng)是加入催化劑，t₂時(shí)改變改變條件，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，在t₃時(shí)重新到達(dá)平衡，t₄時(shí)改變條件，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，t₅時(shí)由達(dá)平衡，故t₃～t₄平衡狀態(tài)CO的含量最高．

解答 解：（1）依據(jù)方程式可知，氮元素在反應(yīng)中化合價(jià)降低，所以N₂ 為氧化劑，
故答案為：N₂；
（2）升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則氣體由6CO～2N₂，故氣體質(zhì)量減小，因?yàn)棣?$\frac{m}{V}$，此時(shí)體積不變，故ρ變小；升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，
故答案為：變小；＜；
（3）若不改變N₂、CO的量，由圖可知，t₄時(shí)瞬間正、逆反應(yīng)都增大，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，改變條件為壓縮體積增大壓強(qiáng)；t₆時(shí)瞬間正、逆反應(yīng)都增大，平衡不移動(dòng)，故應(yīng)是加入催化劑，t₂時(shí)改變改變條件，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，在t₃時(shí)重新到達(dá)平衡，t₄時(shí)改變條件，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，t₅時(shí)由達(dá)平衡，故t₃～t₄平衡狀態(tài)CO的含量最高，
故答案為：增大壓強(qiáng)；t₃-t₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化劑的判斷，化學(xué)平衡移動(dòng)知識(shí)點(diǎn)，難度較大，關(guān)鍵在于讀圖獲取信息，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題能力．