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(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 + 2N 2 Si 3 N 4 + 6CO,该反应过程中的能量变化如图⑵所示;回答下列问题: (1)上述反应中的还原剂是 ,还原产物是 。 (2)该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (3)在一定温度下,上述反应在4L密闭容器内进行,用M、N两种物质描述其物质的量随时间变化的曲线如图⑶所示: ①M、N表示的物质分别为 、 。 ②比较t 2 时刻,正逆反应速率大小 (正) (逆) 。 (填“>”、“=”、“③若t 2 =2min,计算反应开始至t 2 时刻,M的平均化学反应速率为 。 ④t 3 时刻化学反应达到平衡时反应物的转化率为 。 (4)①某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,某电极上发生的电极反应为:A极H 2 -2e - +O 2 - ===H 2 O;则A极是电池的 极 (填“正”或“负”)。 ②上述合成氮化硅的反应产生的尾气不能排放,经过处理以后可以用下图所示的仪器测量尾气中CO的含量。多孔电极中间的固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质允许O 2- 在其间通过,其工作原理如图⑷所示,其中多孔Pt电极a、b分别是气体CO、O 2 的载体。 Ⅰ.该电池的正极为 (填a或b);O 2 流向 (填 “正极”或“负极”) Ⅱ.该电池的正极反应式为 ,负极反应式为 。