题目内容

NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。

(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_________________________________________________________。

(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:_______________________________________。

②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是____。

(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:____________________________________。

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。其吸收能力顺序如下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是_____________________________________________,

元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。

(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________反应(填“氧化”或“还原”)

②写出NiO电极的电极反应式:_______________________________________。

 

 (1)3NO2+H2O=2HNO3+NO

(2)①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+183 kJ·mol-1 ②增大

(3)①2CO+2NON2+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

(4)①还原 ②NO+O2--2e-=NO2

【解析】 (1)NO2转化为HNO3的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO。

(2)①拆开化学键吸收能量,形成化学键释放能量

N2(g)+O2(g)=2NO(g)其ΔH计算方法如下

ΔH=945 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2×630 kJ·mol-1=+183 kJ·mol-1

②该反应为吸热反应,升高温度,化学平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大。

(3)①NO和CO发生反应生成N2和CO2,其化学方程式为2CO+2NON2+2CO2。

②分析12MgO<20CaO<38SrO<56BaO的排列顺序,不难发现上述四种氧化物对应金属元素为ⅡA族元素,且质子数依次增大,电子层数依次增多,原子半径依次增大,元素的金属性逐渐增强,结合元素周期表的知识,作出合理的解释。

(4)由图示可知发生原电池反应为2NO+O2=2NO2,NO为还原剂,O2为氧化剂,O2在Pt电极电子发生还原反应:O2+4e-=2O2-。NO在NiO电极上失电子发生氧化反应:NO+O2--2e-=NO2。

 

练习册系列答案
相关题目

甲、乙的实验装置如图所示,丙、丁分别是氯碱工业生产示意图和制备金属钛的示意图。

 

请回答下列问题:

(1)写出甲装置中碳棒表面的电极反应式:_______________________________。

(2)已知:5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3。若将湿润的淀粉?KI试纸置于乙装置中的碳棒附近,现象为________________________________;若乙装置中转移0.02 mol电子后停止实验,烧杯中溶液的体积为200 mL,则此时溶液的pH=________。(室温条件下,且不考虑电解产物的相互反应)

(3)工业上经常用到离子交换膜,离子交换膜有阳离子交换膜和阴离子交换膜两种,阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。当乙装置中的反应用于工业生产时,为了阻止两极产物之间的反应,通常用如丙图所示的装置,Na+的移动方向如图中标注,则H2的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”);________(填“能”或“不能”)将阳离子交换膜换成阴离子交换膜。

(4)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaO作电解质,利用丁装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。

①写出阳极的电极反应式:___________________________________________。

②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释)__________________________________________________________。

③电解过程中需定期更换阳极材料的原因是____________________________。

 

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