（17分）氮化硅是一种新型陶瓷材料，它可由石英晶体与焦炭颗粒在高温的氮气流中，通过如下反应制得：3SiO 2 + 6C

A、3SiO₂+6C+2N₂

高温
.
Si₃N₄+6CO的平衡常数表达式K=
c6(CO)
c2(N2)，故A正确；
B、增大压强，平衡向着气体系数和减小的方向即逆方向进行，故B正确；
C、化合价降低的元素是N，所在的反应物氮气是氧化剂，故C正确；
D、在高温下进行的反应，不一定是吸热反应，故D错误．
故选D．

点评：
本题考点： 化学平衡的影响因素．

考点点评： 本题考查学生影响化学平衡移动的因素知识，注意知识的迁移和应用是关键，难度不大．

A、单质是由同种元素组成的纯净物，而氮化硅是由氮、硅两种元素组成的，所以错误．
B、化合物是由不同种元素组成的纯净物，氮化硅有固定的化学式（或组成），是一种纯净物，是由氮、硅两种元素组成的，所以正确．
C、有机物是指含碳的化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐除外），而氮化硅中不含碳元素，所以错误．
D、混合物是由不同物质组成的，而氮化硅有一个化学式，结构和组成固定，是纯净物，所以错误．
故选B．

点评：
本题考点： 单质和化合物的判别；物质的简单分类；有机物与无机物的区别．

考点点评： 物质的分类知识是初中化学的教学难点，也是考查的热点之一，透彻理解有关概念，明确概念间的相互关系是解题的关键．

A、因氮化硅的相对分子质量=28×3+14×4=140，所以氮化硅的摩尔质量是140g/mol；故不正确；
B、氮化硅中Si、N两种元素的质量比为28×3：14×4=3：2，故不正确；
C、140g氮化硅中含氮元素的质量=140g×[14×4/140]×100%=56g，故不正确；
D、氮化硅中氮元素的质量分数为 [14×4/28×3+14×4]×100%=40%，故正确．
故选D．

点评：
本题考点： 分子、原子、离子、元素与物质之间的关系；元素质量比的计算；元素的质量分数计算；物质组成的综合计算．

考点点评： 本题是有关化学式的简单计算．根据化学式逐项进行计算，即可正确选择．

A、硅元素显+4价，设氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：3×（+4）+4x=0，则x=-3价，故选项说法错误．
B、氮化硅不含碳元素，不属于有机物，不是有机高分子合成材料，故选项说法错误．
C、氮化硅中硅与氮的质量比为（28×3）：（14×4）≠3：4，故选项说法错误．
D、氮化硅中氮元素的质量分数为[14×4/28×3+14×4]×100%=40%，故选项说法正确．
故选：D．

点评：
本题考点： 有关元素化合价的计算；元素质量比的计算；元素的质量分数计算；有机高分子材料的分类及鉴别．

考点点评： 本题难度不大，考查同学们结合新信息、灵活运用有机高分子合成材料、化学式的有关计算进行分析问题、解决问题的能力．

A、其他条件不变时，增大Si₃N₄物质的量，氮化硅为纯固体，改变用量平衡不移动，故A错误；
B、其他条件不变，压强增大，平衡逆向移动，但温度不变，平衡常数K不变，故B错误；
C、其他条件不变，增大H₂物质的量，本身的转化率减小，故C错误；
D、其他条件不变，移走部分HCl，生成物的浓度减小，逆反应速率减小后来平衡正向移动，生成物的浓度增加，逆反应速率增大，故D正确；故选D．

点评：
本题考点： 化学平衡的影响因素．

考点点评： 本题考查外界条件对化学反应速率的影响和平衡的影响，综合性强，但比较容易．

A．氮化硅晶体中的构成微粒是原子，原子间以共价键相结合构成原子晶体，故A错误；
B．氮化硅中氮元素的电负性大于硅元素，所以氮元素显负价，硅元素显正价，硅元素的化合价是+4价，化合物中各元素的化合价代数和为0，所以氮元素的化合价是-3价，故B正确；
C．该反应中，氮气得电子，碳失电子，二氧化硅中各元素的化合价不变，所以氮气是氧化剂，碳是还原剂，故C错误；
D．上述反应中，每生成1mol Si₃N₄，N₂得到2×2×[0-（-3）]=12mol电子，故D错误；
故选B．

点评：
本题考点： 氧化还原反应；氧化还原反应的电子转移数目计算．

考点点评： 本题考查氧化还原反应，明确元素化合价是解本题关键，注意氮化硅中氮元素的化合价，为易错点．

（1）平衡常数等于气体生成物的浓度幂之积除以气体反应物的浓度幂之积，则K＝
[c(CO)]6
[c(N2)]2，故答案为：K＝
[c(CO)]6
[c(N2)]2；
（2）反应放热，△H＜0，升高温度平衡移动逆反应方向移动，平衡常数减小，速率之比等于化学计量数之比，则v（N₂）=[1/3]×v（CO）=[1/3]×18mol•L^-1．min^‑1=6 mol•L^-1．min^‑1，
故答案为：减小；6 mol•L^-1•min^-1；
（3）t₄时正逆反应速率都较原平衡时的速率大，可升高温度或增大压强；t₆时正逆反应速率都较原平衡时的速率大，但平衡不移动，前后气体系数之和不等，只能是使用催化剂；在t₄时反应向逆反应方向移动，则t3～t4时平衡混合物中CO的含量最高，
故答案为：升高温度或缩小体积；加入了催化剂；t₃～t₄．

点评：
本题考点： 化学平衡的影响因素；化学平衡常数的含义；用化学平衡常数进行计算．

考点点评： 本题考查化学平衡的移动，难度不大，做题时注意外界条件对化学平衡的影响．

由题意，反应物为硅和氮气，生成物为氮化硅，反应条件为高温，故反应的化学方程式为：3Si+2N₂

高温
.
Si₃N₄；该反应符合多变一的特点，故属于化合反应；
故答案为：3Si+2N₂

高温
.
Si₃N₄；化合

点评：
本题考点： 书写化学方程式、文字表达式、电离方程式；反应类型的判定．

考点点评： 明确化学方程式的书写及反应类型的判断是解答本题的关健．

（1）据题意知：①6Ag（s）+O₃（g）═3Ag₂O（s）△H=-235.8KJ/mol，②2Ag₂O（s）═4Ag（s）+O₂（g）△H=+62.2KJ/mol，
据盖斯定律，①×2+②×3得：2O₃（g）═3O₂（g）△H=-285KJ/mol，
故答案为：放热；
（2）①实验l和实验2只有温度不同，实验3和实验4也是，除温度外还有二氧化硅的形状不同，研究反应物的接触面积对反应速率的影响，
故答案为：温度；实验3与实验4；反应物的接触面积；
②实验5比实验3反应物的接触面积大，反应速率快；
生成7.0g氮化硅需要反应的二氧化硅为：[180×7.0g/140]=9.0g，
二氧化硅的转化率为
9.0g
12.0g×100%=75%，
故答案为：＜；75%．

点评：
本题考点： 反应热和焓变；化学平衡的计算；探究影响化学反应速率的因素．

考点点评： 本题考查了盖斯定律的应用、影响化学反应速率的因素、转化率等，题目难度不大．

A．Si₃N₄的摩尔质量是154g/mol，故A错误；
B．该反应中N元素化合价由0价变为-3价、C元素化合价由0价变为+2价，所以氮气是氧化剂，二氧化硅中各元素化合价不变，所以二氧化硅既不是氧化剂也不是还原剂，故B错误；
C．氮化硅是还原产物，故C错误；
D．当1mol SiO₂发生反应，有[2/3]mol氮气参加反应，则N₂得到电子的物质的量=
2
3mol×6=4mol，故D正确；
故选D．

点评：
本题考点： 氧化还原反应．

考点点评： 本题考查了氧化还原反应，明确反应中元素化合价变化即可解答，根据基本概念、元素化合价变化、物质之间的关系式解答，题目难度不大．

工业上制得氮化硅的化学反应方程式为aSi+bN₂

1300
.
Si₃N₄，本题可利用“定一法”进行配平，把Si₃N₄的化学计量数定为1，则Si、N₂前面的化学计量数分别为：3、2．
故答案为：3；2．

点评：
本题考点： 化学方程式的配平．

考点点评： 本题难度不大，配平时化学计量数必须加在化学式的前面，配平过程中不能改变化学式中的下标；配平后化学计量数必须为整数，配平过程中若出现分数，必须把分数去分母转化为整数

由题给信息“在高温下进行”，C、Si等在高温下可与氧气反应生成氧化物而导致不能生成碳化钛（TiC）、碳化硼（B₄C₃）、氮化硅（Si₃N₄）这些物质，因而合成这些物质时应避免接触氧气，应在保护气中进行反应．
故选B．

点评：
本题考点： 无机非金属材料．

考点点评： 本题考查了元素化合物的性质，难度不大，注意基础知识的积累．

A、根据氮化硅的化学式，氮化硅中Si、N两种元素的质量比为：（28×3）：（14×4）=5：4；故A不适合；B、氮化硅中氮元素的质量分数为：14×4140×100%=40%．故B不适合；C、14g氮化硅中含硅的质量为：14g×28×3140=8....

点评：
本题考点： 元素质量比的计算；相对分子质量的概念及其计算；元素的质量分数计算；化合物中某元素的质量计算．

考点点评： 本题是有关化学式的简单计算．根据化学式逐项进行计算，即可正确选择．

（1）反应中N元素的化合价降低，有0价降为-3价，则氧化剂为氮气，氧化剂对应的生成物为还原产物，应为氮化硅，
故答案为：氮气；氮化硅；
（2）平衡常数等于气体生成物的浓度幂之积除以气体反应物的浓度幂之积，则K=
c6(CO)
c2(N2)，故答案为：K=
c6(CO)
c2(N2)；
（3）反应放热，△H＜0，升高温度平衡移动逆反应方向移动，平衡常数减小，速率之比等于化学计量数之比，
则v（N₂）=[1/3]×v（CO）=[1/3×18mol•L^-1．min^‑1=6 mol•L^-1．min^‑1，
故答案为：＜；减小；6 mol•L^-1．min^‑1；
（4）t₄时正逆反应速率都较原平衡时的速率大，可升高温度或增大压强，在t₄时反应向逆反应方向移动，则t₃～t₄时平衡混合物中CO的含量最高，
故答案为：升高温度或增大压强，t₃～t₄；
（5）设反应的N₂的物质的量为x，
3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）Si₃N₄（s）+6CO（g）
起始：2mol 0
转化：x 3x
平衡：2-x 3x
则平衡时N₂的浓度为（2-x）mol/L，CO的浓度为3x mol/L，则有：
(3x)6
(2−x)2]=729，解之得x=1，
则N₂的转化率是
1
2×100%=50%，
故答案为：50%．

点评：
本题考点： 化学平衡的计算；氧化还原反应；吸热反应和放热反应；反应速率的定量表示方法；化学平衡常数的含义；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡图象的综合应用．

考点点评： 本题考查化学平衡的有关计算，本题难度较大，做题时注意平衡常数的计算和应用．

A、氮化硅中Si、N两种元素的质量比为28×3：14×4=3：2，故A错误；
B、氮化硅中氮元素的质量分数为[14×4/28×3+14×4]×100%=40%，故B正确；
C、140g氮化硅中含硅元素的质量=140g×[28×3/28×3+14×4]×100%=84g，故C正确；
D、氮化硅的相对分子质量=28×3+14×4=140≠140g，故D不正确；
故选BC．

点评：
本题考点： 有关化学式的计算和推断；化合物中某元素的质量计算．

考点点评： 根据物质的化学式可以表示物质的组成和构成，利用化学式中各元素原子的相对原子质量和原子个数可完成与化学式相关的计算．

氮化硅中只有一种物质组成的，并且氮化硅是由硅元素、氮元素两种元素组成的，所以氮化硅是化合物，故选C．

点评：
本题考点： 单质和化合物的判别．

考点点评： 应抓住概念的要点来判断物质的类别，了解常见物质的组成．

（1）N元素为7号元素，原子核外有2个电子层，其最外层电子排布式是2s²2p³；NH₄⁺中N元素为-3价，N元素的含氧酸根中N为正价，所以含2种价态氮的化合物的化学式为NH₄NO₃或NH₄NO₂，
故答案为：2s²2p³；NH₄NO₃或NH₄NO₂；
（2）Si为14号元素，其核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p²，所以其核外电子排布在5种不同能量的电子亚层上；氮化硅有超硬和耐磨性，所以属于原子晶体，
故答案为：5；原子；
（3）一定条件下，氮气、氢气与四氯化硅反应可以制得氮化硅，化学反应方程式为：3SiCl₄+6H₂+2N₂→Si₃N₄+12HCl，反应中Si、Cl都是第三周期元素；元素的氢化物越稳定，对应非金属性越强，或最高价氧化物对应水化物酸性酸性越强，则元素的非金属性越强，
故答案为：Si、Cl；氢化物稳定性或最高价氧化物对应水化物酸性；
（4）NH₃中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp³型杂化杂化，孤对电子对成键电子的排斥作用较强，N-H之间的键角小于109°28′，所以氨气分子空间构型是三角锥形；与N₂H₄分子具有相同电子数的分子有多种，其中具有可燃性的物质是C₂H₆，
故答案为：三角锥型；C₂H₆；
（5）若该反应中有4mol N-H键断裂，则有1molN₂H₄参加反应，生成气体的物质的量=[7/2]mol=3.5mol，转移电子数=[8/2]=4N_A，
故答案为：3.5；4N_A；
（6）肼能与硫酸反应生成N₂H₆SO₄，该物质晶体类型与硫酸铵相同，已知硫酸铵水解显酸性，所以N₂H₆SO₄的溶液也显酸性，即PH＜7；其水解方程式为：N₂H₆²⁺+2H₂O⇌N₂H₄•2H₂O+2H⁺，故答案为：＜；N₂H₆²⁺+2H₂O⇌N₂H₄•2H₂O+2H⁺．

点评：
本题考点： 原子核外电子排布；化学方程式的有关计算；盐类水解的应用．

考点点评： 本题考查较综合，涉及核外电子排布、空间构型的判断、有关物质的量的计算、盐的水解等知识点，分子空间构型是考试热点，要注重基础知识的积累，题目难度较大．

（1）可逆反应3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）⇌Si₃N₄（s）+6CO（g）的平衡常数K=
c6(CO)
c2(N2)，故答案为：
c6(CO)
c2(N2)；
（2）对于放热反应，反应热△H＜0；该反应为放热反应，升高温度平衡逆反应进行，化学平衡常数减小，故答案为：小于；减小；
（3）该反应正反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即向逆反应移动，故答案为：逆；
（4）已知CO生成速率为v（CO）=18mol/（L•min），根据速率之比等于化学计量数之比，则N₂消耗速率为：v（N₂）=[1/3]v（CO）=[1/3]×18mol/（L•min）=6mol/（L•min），故答案为：6．

点评：
本题考点： 化学平衡常数的含义；反应速率的定量表示方法；化学平衡的影响因素．

考点点评： 本题考查化学平衡常数与影响因素、影响平衡移动的因素、化学反应速率计算等，比较基础，注意方程式中物质的状态，注意基础知识的掌握．