Question

12．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�通過以下反應(yīng)制得：
3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g） $\stackrel{高溫}{?}$Si₃N₄（s）+6CO（g）
（1）上述反應(yīng)進(jìn)程中能量變化示意圖如圖1，試在圖象中用虛線表示在反應(yīng)中使用催化劑后能量的變化情況．

（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{{c}^{6}（CO）}{c（{N}_{2}）}$．升高溫度，其平衡常數(shù)減小（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）該化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖2所示，t₂時(shí)引起v_正突變、v_逆漸變的原因是增大了氮?dú)獾臐舛龋瑃₃引起變化的因素為加入（使用）了（正）催化劑，t₅時(shí)引起v_逆大變化、v_正小變化的原因是升高溫度或縮小容器體積．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)中使用催化劑后能降低反應(yīng)的活化能，進(jìn)而加快反應(yīng)速率；
（2）K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，固體和純液不代入表達(dá)式，由圖中反應(yīng)物的總能量比生成物的總能高可知正反應(yīng)為反熱反應(yīng)；
（3）t₂時(shí)引起v_正突變、v_逆漸變，且逆反應(yīng)速率與原來曲線有接觸點(diǎn)，只能是改變濃度；該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)，t₃條件改變時(shí)正逆反應(yīng)速率同等程度的增大，只能是加入催化劑；t₅時(shí)引起v_逆大變化、v_正小變化，平衡逆向移動(dòng)，改變的條件是增大壓強(qiáng)或升高溫度．

解答 解：（1）加入催化劑，降低反應(yīng)的活化能，但反應(yīng)熱不變，應(yīng)為，故答案為：；
（2）書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，固體和純液不代入表達(dá)式，所以平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{6}（CO）}{c（{N}_{2}）}$，因正反應(yīng)放熱，則升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則平衡常數(shù)減小，
故答案為：$\frac{{c}^{6}（CO）}{c（{N}_{2}）}$；減�。�
（3）t₂時(shí)引起v_正突變、v_逆漸變的原因是，增大了氮?dú)獾臐舛龋�平衡正向正向移�?dòng)，v_正＞v_逆，t₃時(shí)速率變大，但平衡未移動(dòng)，而兩邊的化學(xué)計(jì)量數(shù)不等，故不是增大壓強(qiáng)，而引起變化的因素是加入（使用）了（正）催化劑；t₅時(shí)引起v_逆、v_正都變大，但v_逆＞v_正平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且為體積增大的反應(yīng)，所以變化的原因是升高溫度或縮小容器體積，
故答案為：增大了氮?dú)獾臐舛�；加入（使用）了（正）催化劑；升高溫度或縮小容器體積．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握K的意義、化學(xué)平衡移動(dòng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意平衡常數(shù)表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體，題目難度不大．