题目内容
【题目】氮有多种化合价,能形成多种化合物。工业上用活性炭还原法处理NO,有关反应为:C(s) + 2NO(g)
N2(g) + CO2(g)。向密闭的2L容器中,加入NO和足量的活性炭,恒温条件下反应。
(1)若2min内气体密度增大了1.2 g/L,则氮气的平均反应速率为___________mol/(L· min)。
(2)该化学平衡常数表达式K =__________________,已知升高温度时,K增大,则正反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在温度不变的情况下,要提高NO的平衡转化率,可以采取的措施是____________。
(4)下列各项能判断该反应达到平衡的是____________________(填序号字母)。
a.容器内压强保持不变 b.2v正(NO)=v逆(N2)
c.混合气体的平均分子质量不变 d.混合气体的密度保持不变
(5)已知NaNO2溶液呈碱性,则NaNO2溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______________。
(6)在催化剂存在下,NH3可用来消除NO的污染,生成两种对环境无害的物质。写出反应的化学方程式:____________,其中被氧化的元素____ ,该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比是_____。
【答案】0.05
吸热 移走生成物
和(或)
cd
2:3
【解析】
1)气体密度增大了1.2g/L,可以计算出固体C的质量减小了2.4g,可以计算氮气的物质的量的变化量,进而计算反应速率;
(2)化学平衡常数
,对于吸热反应,温度升高,K增大;
(3)在温度不变的情况下,要提高
的平衡转化率,只要是化学平衡正向动即可;
(4)达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,变量不再变化;
(5)
溶液呈碱性,是因为亚硝酸根离子水解导致的;
(6)
和
反应生成两种对环境无害的物质,即氮气和水,据此写出方程式。
(1) 根据题意,气体密度增大了1.2g/L,计算出固体C的质量减小了2.4g,则生成氮气的物质的量是0.2mol,所以氮气表示的反应速率
;
故答案为:0.05;
(2) 化学平衡常数
=
,温度升高,K增大,则该反应是吸热反应;
故答案为:
;吸热;
(3) 在温度不变的情况下,减小产物的浓度可以让平衡向正反应方向移动,从而提高
的平衡转化率;
故答案为:移走生成物
和(或)
;
(4) a.该反应是气体前后系数相等的反应,当容器内压强保持不变,不一定平衡,故a错误;
b.
,正逆反应速率不相等,肯定不是平衡状态,故b错误;
c.混合气体的平均相对分子质量即平均摩尔质量
,气体总物质的量始终不变,气体的总质量是变化的,所以平均相对分子质量不变即说明反应达到了平衡状态,故c正确;
d.混合气体的密度
,质量是变化的,V不变,所以当密度保持不变,证明达到了平衡,故d正确。
故选cd;
(5)
溶液呈碱性,
,是因为亚硝酸根离子水解导致的,所以
,即
,
故答案为:
;
(6)
和
反应生成两种对环境无害的物质,即氮气和水,方程式:
,
中的氮原子化合价升高被氧化得到氧化产物,
中的氮原子化合价降低被还原得到还原产物,故氧化产物和还原产物之比为4:6,即2:3,
故答案为:
;
;2:3。