题目内容

6．NOx是汽车尾气中的主要污染物之一．
（1）在实验室里，用铜与浓硝酸反应可制得NO2，现将NO2和O2同时通入水中，当
n（NO2）：n（O2）═4：1时，二者恰好完全反应生成HNO3．
（2）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：

①写出该反应的热化学方程式：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+183 kJ•mol-1．
②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是增大．
（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：2CO+2NO $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2CO2．
②当尾气中空气过量时，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＜20CaO＜38SrO＜56BaO．原因是根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素．同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大；
（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电极上发生的是还原（填“氧化”或“还原”）反应．
②写出NiO电极的电极反应式：NO+O2--2e-═NO2．

分析 （1）二氧化氮与氧气、水恰好反应生成硝酸，根据方程式计算n（NO2）：n（O2）；
（2）①分析图象变化，计算反应焓变=E1-E2，结合热化学方程式书写方法标注物质聚集状态和对应反应的焓变；
②该反应为吸热反应，根据温度对平衡移动的影响分析；
（3）①NO被CO还原，则CO被NO氧化生成二氧化碳，据此写出反应方程式；
②原子半径越大，其吸收范围越大，则吸收能力越强；
（4）①得电子的物质发生还原反应；
②NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮．

解答 解：（1）二氧化氮与氧气、水恰好反应生成硝酸，其反应的方程式为：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，则n（NO2）：n（O2）=4：1；
故答案为：4：1；
（2）①分析图象变化，计算反应焓变△H=E1-E2=1443KJ/mol-1260KJ/mol=183KJ/mol，结合热化学方程式书写方法标注物质聚集状态和对应反应的焓变，得到热化学方程式为：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+183KJ/mol；
故答案为：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+183KJ/mol；
②该反应为吸热反应，升高温度平衡向正方向移动，则平衡常数增大；
故答案为：增大；
（3）①在催化剂条件下，一氧化碳被氧化生成二氧化碳，一氧化氮被还原生成氮气，所以其反应方程式为：2CO+2NO $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2CO2，
故答案为：2CO+2NO $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2CO2；
②根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为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，
故答案为：根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素，同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大．
（4）①铂电极上氧气得电子生成氧离子而被还原，故答案为：还原；
②NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，所以电极反应式为：NO+O2--2e-=NO2，
故答案为：NO+O2--2e-=NO2．

点评 本题涉及化学反应方程式、热化学反应方程式、电极反应式的书写等知识点，注意反应热的计算方法，为易错点，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的综合应用能力．

练习册系列答案
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5．以磷石膏（主要成分CaSO4，杂质SiO2、Al2O3等）为原料可制备轻质CaCO3．

（1）匀速向浆料中通入CO2，浆料清液的pH和c（SO42-）随时间变化见图．清液pH＞11时CaSO4转化的离子方程式为CaSO4+2NH3•H2O+CO2=CaCO3+2NH4++SO42-+H2O或CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-；能提高其转化速率的措施有AC（填序号）
 
A．搅拌浆料    B．加热浆料至100℃C．增大氨水浓度  D．减小CO2通入速率
（2）当清液pH接近6.5时，过滤并洗涤固体．滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为SO42-和HCO3-（填化学式）；检验洗涤是否完全的方法是取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全．
（3）在敞口容器中，用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中c（Ca2+）增大的原因是浸取液温度上升，溶液中氢离子浓度增大，促进固体中钙离子浸出．
17．聚合硫酸铝铁[AlaFeb（OH）m（SO4）n•xH2O]是一种新型高效净水剂，广泛应用于工业污染水的处理．
（1）聚合硫酸铝铁能够净水的原因是聚合硫酸铝铁溶于水电离的Al3+、Fe3+可以水解形成胶体，具有吸附性．
（2）AlaFeb（OH）m（SO4）n•xH2O中a、b、m、n的代数关系式为3a+3b=m+2n．
（3）为了测定聚合硫酸铝铁的组成，进行如下实验：
步骤一：准确称取8.810g样品溶于150mL 0.100mol•L-1稀硫酸，恰好完全反应后，加入BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体10.485g；
步骤二：另取相同质量的样品，溶于过量的氢碘酸，以磁力搅拌机搅拌，充分反应后，以0.500mol•L-1Na2S2O3溶液滴定至浅黄色，滴入几滴淀粉溶液，再滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液20.00mL．（已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6）
①步骤二中使用磁力搅拌器进行搅拌的目的是混匀反应物，确保反应完全．
②通过计算确定聚合硫酸铝铁的化学式（写出计算过程）．
14．1967年舒尔滋提出金属互化物的概念，其定义为固相金属间化合物拥有两种或两种以上的金属元素，如Cu9Al4、Cu5Zn8等．回答下列问题：

（1）某种金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于晶体 （填“晶体”或“非晶体”）．
（2）基态铜原子有1个未成对电子，二价铜离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，在CuS04溶液中滴入过量氨水，形成深蓝色溶液的溶质的化学式为[Cu（NH3）4]S04．
（3）铜能与类卤素（SCN）2反应生成Cu（SCN）2，1mol（SCN）2分子中含有π键的数目为5NA；类卤素（SCN）2对应的酸有两种，理论上有硫氰酸（H-S-C≡N）和异硫氰酸（H-N═C═S），其中沸点较高的是异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能（填化学名称）
（4）ZnS的晶胞结构如图1所示，在ZnS晶胞中，S2-的配位数为4．
（5）铜与金形成的金属互化物结构如图2，其晶胞边长为a nm，该金属互化物的密度为$\frac{389}{{N}_{A}•{a}^{3}×1{0}^{-21}}$（用含“a、NA 的代数式表示）g•cm-3．
1．25℃时，下列分子或离子在指定溶液中一定能大量共存的一组是（　　）
A．pH=1的溶液中：K+、Cr2O72-、C6H5OH、CO32-
B．c（H+）=1×10-13mol/L的溶液中：Cu2+、Na+、Cl-、SO42-
C．0.1 mol/L NH4HCO3溶液中：K+、Na+、Cl-、NO3-
D．0.1 mol/L Na2SiO3溶液中：K+、Cl-、NO3-、CO2
11．设NA 为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
A．25℃时，pH=1的醋酸溶液中含有H+的数目为0.1NA
B．100mL 18.4mol•L-1 的浓硫酸与足量的铜加热反应后，生成SO2  分子数为0.92NA
C．将CO2 通过Na2O2 ，当固体质量增加a g时，反应中转移的电子数为a$\frac{{N}_{A}}{28}$
D．标准状况下，11.2L正丁烷所含公用电子对数为7NA
18．CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生蓝绿色沉淀，以下是某兴趣小组对沉淀组成的探究．
【提出假设】
假设1：沉淀为Cu （OH）2
假设2：沉淀为CuCO3
假设3：沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为nCuCO3•mCu（OH）2]
【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解（假设均不含结晶水）．
【定性探究】
步骤1：将所得悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，风干；
步骤2：甲同学取一定量固体，用气密性良好的如下装置（夹持仪器未画出）进行定性实验；

（1）若反应后A中蓝绿色固体变黑，C中无明显现象，证明假设1成立．
（2）乙同学认为只要将上图中B装置的试剂改用下列某试剂后，便可验证上述所有假设，该试剂是B（填代号）．
A．浓硫酸     B．无水CuSO4    C．碱石灰    D．P2O5
（3）乙同学验证假设3成立的实验现象是A中蓝绿色固体变黑色，B中无水CuSO4固体变蓝，C中有白色沉淀产生．
【定量探究】
（4）乙同学进一步探究假设3中固体的组成：
①乙同学查得一些物质在20℃的数据（如表）后，将C中的澄清石灰水改为Ba（OH）2溶液，其原因是AC（填代号）
溶解度（S）/g溶度积（Ksp）摩尔质量（M）/g•mol-1
Ca（OH）2Ba（OH）2CaCO3BaCO3CaCO3BaCO3
0.163.892.9×10-92.6×10-9100197
A．Ba（OH）2溶解度大于Ca（OH）2，能充分吸收CO2
B．Ba（OH）2为强碱，Ca（OH）2为弱碱
C．吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小
D．相同条件下，CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
②若所取蓝绿色固体质量为54.2g，实验结束后装置B的质量增加5.4g，C中的产生沉淀的质量为39.4g．则该蓝绿色固体的化学式为2CuCO3•3Cu（OH）2；A中发生的反应的化学方程式为2CuCO3•3Cu（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CuO+3H2O↑+2CO2↑．
15．分了式为C6H12O2并能与NaHCO3发生反应生成气体的有机物有x种（不包括立体异构，下同），分子式为C5H12O并能与Na发生反应的有机物有y种，则x和y的关系为（　　）
A．x=yB．x＞yC．x＜yD．无法确定
1．下列有机物的结构简式，错误的是（　　）
A．软脂酸 C17H35COOHB．新戊烷 C（CH3）4
C．甘氨酸 H2NCH2COOHD．甘油 CH2（OH）CH（OH）CH2OH

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