Question

16．NO_x是汽车尾气中的主要污染物之一．
（1）NO_x能形成酸雨，写出NO₂转化为HNO₃的化学方程式：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
（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图1：则N₂和O₂生成1molNO所吸收的热量为：183kJ．
（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NO_X的排放．
①当尾气中空气不足时，NO_X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，催化转化器中的金属氧化物吸收NO_X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，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NO_X的吸收能力逐渐增强．
（4）通过NO_x传感器可监测NO_x的含量，其工作原理示意图如图2所示：
①Pt电极上发生的是还原反应（填“氧化”或“还原”）．
②写出NiO电极的电极反应式：NO+O^2--2e^-=NO₂．

Answer 1

分析 （1）二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮；
（2）根据能量变化图计算反应热，反应热=吸收的能量-放出的能量，再根据热化学反应方程式的书写规则书写，从而求N₂和O₂生成1molNO所吸收的热量；
（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）二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应方程式为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（2）①该反应中的反应热=（945+498）kJ/mol-2×630kJ/mol=+183kJ/mol，所以其热化学反应方程式为：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+183 kJ•moL^-1，所以1molNO所吸收的热量为183 kJ，
故答案为：183；
②该反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，生成物浓度增大，反应物浓度减小，所以平衡常数增大，
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+O^2--2e^-=NO₂，
故答案为：NO+O^2--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．