题目内容
【题目】SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
（1）SCR（选择性催化还原）工作原理：
①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，请写出CO2的电子式___________________。
②反应器内NH3还原NO2过程中，若还原产物比氧化产物少1mol，转移电子总数__________个（用NA表示）。
③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成_________。
④尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素（M=60 g·mol1）含量的方法如下：取a g尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L1 H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L1 NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是________
（2）NSR（NOx储存还原）工作原理：NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。
①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是_________。
②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是___。
③还原过程中，有时会产生笑气（N2O）。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整：_____________
15NNO+H2O
【答案】
24NA 2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4 
％ BaO 8∶1 415NO＋4NH3＋3O2
【解析】
(1)①二氧化碳为共价化合物，含有C=O键；②涉及反应为为8NH3+6NO2 
7N2+12H2O，结合方程式判断；③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4，此反应中SO2是还原剂，氧气是氧化剂，结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式；④涉及反应为2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O，由方程式可知n(NaOH)+n(NH3)=2n(H2SO4)，以此计算；
(2)①由图a可知储存NOx的物质是BaO；②第一步反应中H2被氧化生成水，化合价由0价升高到+1价，Ba(NO3)2的N元素化合价由+5价降低到-3价，生成氨气，结合得失电子数目相等计算；③在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO，由N元素守恒可知15NO与NH3应为1∶1，结合电子得失相等配平。
(1)①二氧化碳为共价化合物，含有C=O键，电子式为
，故答案为：；
②NH3还原NO2过程中涉及的反应为8NH3+6NO2 7N2+12H2O，由方程式可知若还原产物比氧化产物少1mol，即生成还原产物(N2)4mol，氧化产物(N2)3mol，则有8molNH3参加反应，转移电子24mol，总数为24NA，故答案为：24NA；
③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4，此反应中SO2是还原剂，氧气是氧化剂，反应的化学方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4，故答案为：2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4；
④涉及反应为2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O，反应中n(H2SO4)=v1×c1×10-3mol，n(NaOH)=v2×c2×10-3mol，由方程式可知n(NaOH)+n(NH3)=2n(H2SO4)，则n(NH3)=(2v1×c1×10-3-v2×c2×10-3)mol，则m(CO(NH2)2)=
×(2v1×c1×10-3-v2×c2×10-3)mol×60g/mol=(0.06v1c1-0.03v2c2 )g，尿素溶液中溶质的质量分数是
×100%=
%，故答案为：
%；
(2)①由图示可知BaO和NOx反应生成Ba(NO3)2，Ba(NO3)2再还原为N2，则储存NOx的物质为BaO，故答案为：BaO；
②第一步反应中H2被氧化生成水，化合价由0价升高到+1价，Ba(NO3)2的N元素化合价由+5价降低到-3价，生成氨气，则1molBa(NO3)2生成氨气转移16mol电子，参加反应的氢气的物质的量为
=8mol，则消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8∶1，故答案为：8∶1；
③在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO，由N元素守恒可知15NO与NH3应为1∶1，可知反应的化学方程式为415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O，故答案为：415NO+4NH3+3O2。
【题目】现有部分元素的性质与原子（或分子）结构如下表：
元素编号 | 元素性质与原子（或分子）结构 |
T | 最外层电子数是次外层电子数的3倍 |
X | 常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对 |
Y | M层比K层少1个电子 |
Z | 第三周期元素的简单离子中半径最小 |
（1）写出这四种元素的元素符号：T_______；X_______；Y_______；Z_______。
（2）写出元素T的原子结构示意图_____________________________
（3）元素Y与元素Z相比，金属性较强的是________（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是__________（填序号）。
①Y单质的熔点比Z单质低 ②Y的化合价比Z低
③Y单质与水反应比Z单质剧烈 ④Y最高价氧化物的水化物的碱性比Z强
（4）X元素的气态氢化物与其最高价含氧酸反应的方程式为______________________
（5）元素T和氢元素以原子个数比1∶1化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用作火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式________________________________________
