2021_上海 Paper
17．除了常见的三种固氮方法以外，固氮还有下述的方法 $\mathrm{N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO}$，温度和 $K$ 的关系如下表，以下说法正确的是（ ）
<table border="1" cellpadding="5" cellspacing="0">
<tr><td>温度/°C</td><td>25</td><td>2000</td></tr>
<tr><td>化学平衡常数 $K$</td><td>$3.84 \times 10^{-34}$</td><td>0.100</td></tr>
</table>
D
由表中数据可知，温度从 $25^{\circ}\mathrm{C}$ 升高到 $2000^{\circ}\mathrm{C}$，平衡常数 $K$ 从 $3.84 \times 10^{-34}$ 增大到 $0.100$。
对于选项 A，升高温度，平衡常数 $K$ 增大，说明平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应为吸热反应，故 A 错误。
对于选项 B，化学平衡常数 $K$ 只受温度影响，与压强、浓度等无关，故 B 错误。
对于选项 C，$\mathrm{NO}$ 与 $\mathrm{O}_2$、$\mathrm{H}_2\mathrm{O}$ 反应的化学方程式为 $4\mathrm{NO} + 3\mathrm{O}_2 + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} = 4\mathrm{HNO}_3$，生成的硝酸根离子（$\mathrm{NO}_3^-$）属于硝态氮肥，而非铵态氮肥（$\mathrm{NH}_4^+$），故 C 错误。
对于选项 D，该反应在常温下 $K$ 值极小，转化率极低；在高温（$2000^{\circ}\mathrm{C}$）下 $K$ 值依然不大（仅为 0.1），且维持高温需要消耗大量能源，对设备耐热性要求极高，生产成本高且不符合绿色化学理念，因此不宜用此方法大规模制备 $\mathrm{NO}$，故 D 正确。