题目内容
【题目】中国怀柔“烟雾箱”竣工后将成为世界上最大的雾霾实验室,将利用600立方米的污染空气进行实验,比欧洲光反应实验室的容量扩大了50%。此前用于解释欧洲和美国雾霾的理论和数学模型并不适用中国城市。回答下列问题:
(1)当前研究大气污染通常有两种方式:第一种是直接对“天然实验室”的现实中大气污染进行研究,我国研究小组重点放在采取节能减排措施,工业污染物和汽车尾气等是形成雾霾天气的主要元凶,你就此能提出哪些合理做法有(至少两点)_____。
(2)第二种是利用封闭的“烟雾箱”进行模拟实验,在密闭容器内,注入不同的污染气体,研究在日占作用下的各种化学反应。经测知光化学烟雾的主要成分为CxHy(烃)、NO、NO2、O3(臭氧)、PAN(C2H3NO5),记录各成分的相对浓度随时间的消失如图所示的数据。下列有关推论中不合理的是(_____)
A NO消失的速率比CxHy要快
B 1小时前NO主要转化为NO2
C CxHy及NO2可能生成PAN和O3
D O3可转化为PAN
(3)氮的氧化物(NOx)是光化学烟雾的主要污染物。NO2在日光照射下分解成为NO和氧原子时,即开始光化学烟雾的循环,不断地产生臭氧(O3),这个循环原理可表示三个过程为:①NO2=NO+O,②2NO+O2═2NO2,③O+O2═O3,则二氧化氮(NO2)中氮元素化合价为_____,其中反应②的基本类型为_________。
(4)“烟雾箱”制造类似于雾霾的环境条件,注入空气污染物中CO和NO,可用某种纳米级氧化物作催化剂,转化为参与大气循环的两种气体,则该反应的化学方程式为_____。
【答案】绿色出行乘坐公交车,少开私家车;严格要求各企业达标排放废气;冬季供暖不用燃煤改为天然气等清洁能源;为了身体健康,少吸烟或不吸烟等 D +4 化合反应 2NO+2CO2CO2+N2
【解析】
(1)根据“工业污染物和汽车尾气等是形成雾霾天气的主要元凶”可知,合理做法有绿色出行乘坐公交车,少开私家车;严格要求各企业达标排放废气;冬季供暖不用燃煤改为天然气等清洁能源;为了身体健康,少吸烟或不吸烟等;
(2)根据图像可知,图像变化的趋势,CxHy,NO的浓度一直在减少,O3和PAN的浓度一直在增加,NO2的浓度先增大后減少;
A、由曲线斜率可知在某一时间段内NO消失的速率比CxHy快,故A正确;
B、NO的浓度一直在减少,NO2的浓度先增加后减少,在1小时前(0-1时间段内)NO可能生成NO2,故B正确;
C、图中O3和PAN的浓度增加,CxHy的浓度减少,NO2的浓度先增大后減少,根据质量守恒定律,CxHy和NO2在某一时间段内可能反应生成PAN和O3,故C正确
D、O3的浓度一直在增加,不可能作为反应物,故D错误。故选D;
(3)二氧化氮(NO2)中氧元素为-2价,根据化合物中各元素的化合价代数和为零可知,氮元素化合价为+4价;反应②是由两种物质生成一种物质的反应,基本类型为化合反应;
(4)“烟雾箱”制造类似于雾霾的环境条件,注入空气污染物中CO和NO,可用某种纳米级氧化物作催化剂,转化为参与大气循环的两种气体,根据质量守恒定律和空气的成分可知,生成的两种气体分别为CO2和N2,该反应的化学方程式为2NO+2CO 2CO2+N2。