- 试题详情及答案解析
- (12分)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式: 。
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,已知键能如下:N2(g)945 kJ/mol ;O2(g)498 kJ/mol ;NO(g)630 kJ/mol
写出该反应的热化学方程式: 。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。
①当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式: 。
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO。原因是 (已知:元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强)。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式: 。- 答案:(1)3NO2+2H2O=2HNO3+NO;(2分)(2)N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+183KJ/mol;(2分)
(3)①、2NO+2CON2+2CO2 (2分)
②、由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知,它们均处于第ⅡA族,同一主族自上而下,原子半径增大,金属性依次增强;(2分) (4)①、还原; (2分) ②、NO+O2--2e-=NO2;(2分) - 试题分析:(1)NO2溶于水生成硝酸和NO,反应的化学方程式为3NO2+2H2O=2HNO3+NO;
(2)由于反应热=化学键断裂吸收的能量与化学键形成时放出的能量的差值,则该反应的反应热=945 kJ/mol+498 kJ/mol—2×630 kJ/mol=+183kJ/mol,所以该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+183KJ/mol;
(3)①当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出,CO被氧化为CO2,所以NO被CO还原的化学方程为2NO+2CON2+2CO2;
②元素的金属性越强,金属氧化物对NOX的吸收能力就越强,由于Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知,它们均处于第ⅡA族,同一主族自上而下,原子半径增大,金属性依次增强,所以金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。
(4)①氧气在Pt电极通入,因此Pt电极是正极。原电池中正极得到电子,发生还原反应。
②NiO电极是负极通入NO,NO失去电子发生氧化反应,电极反应式为NO+O2--2e-=NO2。
考点:考查氮氧化合物的性质以及原电池原理的应用