Question

稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比（空气与燃油气的体积比）条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧，稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视，但稀薄燃烧时，常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NO_x转化为N₂。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如图所示。（A：NO_x，B：CO，C：碳氢化合物）
（1）稀薄燃烧技术除能节约能源外，还具有的优点是_________（填一项）。排放到大气中的NO_x会导致酸雨、_______等环境问题（填一项）。
（2）某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究不同催化剂对NH₃还原NO反应的催化性能。

若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通入滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同），为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是_________。
（3）若某一催化剂能同时催化NH₃等还原性气体与NO_x的反应，将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NO_x的两种气体：①纯NO气体，②汽车尾气。消耗NH₃的物质的量较多的可能是________（填字母），原因是___________________________。
A.①         B.②         C.都有可能

Answer 1

（1）减少CO和碳氢化合物的污染；光化学烟雾或破坏臭氧层 

（2）溶液显色所需要的时间

（3）A或B或C；A：汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物，少消耗NH₃，B：汽车尾气中含有一定量的NO₂，多消耗NH₃，C：汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO₂等氧化性气体，二者相对含量的不同可导致消耗的NH₃增多或减少

【试题分析】
解析：第一，要理解什么是空/燃比，所谓空/燃比就是“空气与燃油气的体积比”，可以理解为V（空气）/V（燃油），它是研究在汽油燃烧过程中采用什么样的比例时，产生的污染气体（主要是指CO、碳氢化合物、氮氧化物）最少的一种参数。第二，读懂题中所给坐标的含义，从坐标上可以看出，当V（空）/V（燃）≤12时，污染物主要是CO和碳氢化合物，且含量较高，随着空/燃比的增大，CO、碳氢化合物逐渐减少；当V（空）/V（燃）=15时，氮氧化物的含量最大，此时排放的污染物以NO_x为主；当V（空）/V（燃）≥18时，三种污染物的含量都很小，故稀薄燃烧的最佳体积比是V（空）/V（燃）≥18。第三，理解CO、碳氢化合物、氮氧化物等污染物对环境的影响是：CO有毒，碳氢化合物、氮氧化物是造成温室效应、酸雨、光化学烟雾、臭氧层空洞等环境问题的主要污染物，减少它们的排放可以减少上述环境问题的发生几率。第四，减少氮氧化物污染的主要方法是催化还原，使氮氧化物转变成N₂，原理是4NH₃+6NO5N₂+6H₂O，催化剂的催化效率是研究的重点，按题中设计是从剩余NH₃的多少来判断催化效率，若剩余的NH₃多，则酚酞先变红色，说明该催化剂的催化效率低。