题目内容

7.低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物发生的化学反应为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)$?_{催化剂}^{180℃}$
2N2(g)+3H2O(g)△H<0 在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是(  )
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加 NH3 的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小
C.其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大
D.单位时间内消耗 NO 和 N2 的物质的量比为 1:2 时,反应达到平衡

分析 A.平衡常数只受温度影响,从平衡移动的方向判断平衡常数的变化;
B.可逆反应中,加入一种反应物,平衡向正方向移动;
C.催化剂能加快反应速率,但不影响平衡的移动;
D.反应达到平衡时,不同物质表示的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比.

解答 解:A.正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,故A错误;
B.增大一种反应物浓度,其它反应物转化率增大,则增加 NH3 的浓度,废气中氮氧化物的转化率增大,故B错误;
C.使用催化剂平衡不移动,废气中氮氧化物的转化率不变,故C错误;
D.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1:2时,等于化学计量数之比,反应到达平衡,故D正确.
故选D.

点评 本题考查外界条件对化学反应速率以及平衡移动的影响等,做题时注意平衡常数的变化以及平衡状态的判断方法,题目难度不大,试题有利于培养学生的分析、理解能力及对基础知识的应用能力.

练习册系列答案
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2.Na2O2 和NO2都是中学化学常见的物质,某实验小组对他们之间的反应进行探究.
(1)小组同学对NO2 与Na2O2 的反应提出以下假设.
假设一:生成NaNO3,反应的化学方程式为2NO2+Na2O2═2NaNO3
假设二:生成NaNO2,反应的化学方程式为2NO2+Na2O2═2NaNO2+O2.
(2)小组同学在通风橱中制备并收集干燥的NO2 后进行如下实验:
序号操作步骤现象
实验1
①按如图组装仪器,打开K,将气球中的Na2O2粉末导入试管中,振荡,充分反应
试管内红棕色消失,气球变瘪
②试管冷却后,打开胶塞,加入5mL蒸馏水未见红棕色气体,试管底部固体全部溶解得澄清溶液
①实验室常利用铜与浓硝酸反应制备NO2,反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O.
②有同学根据实验1 中“气球变瘪”的现象推断假设一成立,你认为是否合理并简述理由:不能根据“气球变瘪”的现象推断假设一成立,理由是:根据方程式可以发现无论是按假设一还是假设二发生反应,体系的压强都要减小,都能观察到“气球变瘪”的现象.
(3)小组同学进一步对产物进行检验
查阅资料:
i.Na2O2 与水反应会生成H2O2;
ii.NO2-具有还原性,可用KMnO4 酸性溶液进行检验;
iii.含NO3-的溶液遇 FeSO4和浓硫酸生成棕色物质[Fe(NO)]2-
进行实验:
 序号 操作步骤 现象
 实验2 取实验1所得清液,
向其中加入少量MnO2粉末,待不再产生气泡后,静置后取上层清液,再调节此溶液pH至7左右
/
 实验3 取实验2后的清液2mL,加入2滴0.1%的酸性KMnO4溶液 
进行实验:
 序号 操作步骤 现象
 实验4 ①向试管中加入2mL新制FeSO4溶液,再加入10滴0.1mol•L-1NaNO3溶液,振荡,再向试管中加入0.5mL98%的浓硫酸 滴入NaNO3溶液,无明显变化,加入浓硫酸后,溶液变棕色
 ②向试管中加入2mL新制FeSO4溶液,再加入10滴0.1mol•L-1NaNO2溶液,振荡,再向试管中加入0.5mL98%的浓硫酸 加入NaNO2溶液,立即变棕色,加入浓硫酸后,溶液无明显变化
 ③向试管中加入2mL新制FeSO4溶液,再加入10滴实验2后的清液,振荡,再加0.5mL98%的浓硫酸 滴加实验2得到的清液后,溶液立即变浅棕色,加入浓硫酸后,溶液变深棕色
①实验2 的主要目的是排出溶液中H2O2对后续实验的干扰,请补全实验2 的操作向其中加入少量MnO2粉末,待不再产生气泡后,静置后取上层清液.
②根据实验3 的现象可得出结论“产物含”NO2-,该实验的现象是KMnO4溶液褪色.
③实验4 中进行步骤②的目的是通过和实验4步骤①进行对比,排除NO2-的存在对NO3-检验的干扰.
(4)该小组同学由以上全部实验可得出结论:Na2O2和NO2反应既能生成NaNO3也能生成NaNO2(或“假设一和假设二都成立”,或“Na2O2和NO2反应的产物中既含NO2-又含NO3-”).

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