题目内容
【题目】NOx是大气污染的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2完全转化为HNO3的总反应的化学方程式:_______________________
(2)硝酸厂常用如下两种方法处理NOx尾气。
①催化还原法:在催化剂存在时用H2将NO2还原为N2,写出该反应的化学方程式:_________________
②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2,若9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移0.1 mol电子,则反应的离子方程式为______________________________
(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,NO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。第II A族金属氧化物吸收能力顺序如下:12 MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是___________________________________。
【答案】4NO2+O2+2H2O==4HNO3 4H2+ 2NO2 N2 +4H2O 2NO2 +CO=CO2 +NO+NO 2NO+ 2CON2 +2CO2 Mg、Ca、Sr、Ba电子层数增多,原子半径增大
【解析】
(1) NO2和水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,再通入氧气2NO+O2= 2NO2,多次循环后能完全转化为HNO3,反应一乘以二再加上反应二,得到总反应的化学方程式为:4NO2+O2+2H2O==4HNO3;
(2)①在催化剂存在时用H2将NO2还原为N2同时生成水,该反应的化学方程式为:4H2+ 2NO2N2+4H2O;
②n(NO2)==0.2mol,该反应中NO2被氧化生成NO,0.2molNO2反应转移0.1mol电子,则生成n(NO)==0.1mol,则剩余0.1mol二氧化氮被还原生成其它物质,且转移0.1mol电子,则生成物中N元素化合价为+3价,且生成物在水溶液中,应该是亚硝酸根离子,则反应的离子方程式为:2NO2+CO=CO2+NO+NO;
(3)①当尾气中空气不足时,NO在催化转化器中被CO还原成N2排出,化学方程式为:2NO+ 2CON2+2CO2;
②Mg、Ca、Sr、Ba均为IIA族元素.同一主族的元素,从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径越大,反应接触面积越大,则吸收能力越大,所以原因是Mg、Ca、Sr、Ba电子层数增多,原子半径增大。