Question

NO_x是汽車(chē)尾氣中的主要污染物之一．
（1）NO_x能形成酸雨，寫(xiě)出NO₂轉(zhuǎn)化為HNO₃的化學(xué)方程式：

 

；
（2）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N₂和O₂反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：

①寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

；
②隨溫度升高，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢(shì)是

 

；
（3）在汽車(chē)尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低NO_X的排放．
①當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí)，NO_X在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N₂排出．寫(xiě)出NO被CO還原的化學(xué)方程式：

 

；
②當(dāng)尾氣中空氣過(guò)量時(shí)，催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NO_X生成鹽．其吸收能力順序如下：₁₂MgO＜_2oCaO＜₃₈SrO＜₅₆BaO，原因是這些金屬元素在周期表中均位于

 

．，且它們的

 

依次增大，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬氧化物對(duì)NO_X的吸收能力逐漸增強(qiáng)．
（4）通過(guò)NO_x傳感器可監(jiān)測(cè)NO_x的含量，其工作原理示意圖如下：

①Pt電極上發(fā)生的是

 

反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）．
②寫(xiě)出NiO電極的電極反應(yīng)式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氮的氧化物的性質(zhì)及其對(duì)環(huán)境的影響,熱化學(xué)方程式,原電池和電解池的工作原理,化學(xué)平衡的影響因素

專(zhuān)題：

分析：（1）二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮；
（2）①根據(jù)能量變化圖計(jì)算反應(yīng)熱，反應(yīng)熱=吸收的能量-放出的能量，再根據(jù)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則書(shū)寫(xiě)；
②溫度升高，平衡向吸熱方向移動(dòng)；
（3）①NO被CO還原，則CO被NO氧化生成二氧化碳，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)方程式；
②原子半徑越大，其吸收范圍越大，則吸收能力越強(qiáng)；
（4）①原電池中正極得電子的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)；
②NiO電極上NO失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化氮．

解答： 解：（1）二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，反應(yīng)方程式為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（2）①該反應(yīng)中的反應(yīng)熱=（945+498）kJ/mol-2×630kJ/mol=+183kJ/mol，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+183 kJ?moL^-1，
故答案為：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+183 kJ?moL^-1；
②溫度升高，平衡向吸熱方向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大，故答案為：增大；
（3）①在催化劑條件下，一氧化碳被氧化生成二氧化碳，一氧化氮被還原生成氮?dú)�，所以其反�?yīng)方程式為：2CO+2NO  

催化劑  .

N₂+2CO₂，
故答案為：2CO+2NO  

催化劑  .

N₂+2CO₂；
②根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù)，得知它們均為ⅡA族元素．同一主族的元素，從上到下，原子半徑逐漸增大，原子半徑越大，反應(yīng)接觸面積越大，則吸收能力越大，
故答案為：ⅡA族元素，原子半徑逐漸增大；
（4）①裝置無(wú)外接電源，故為原電池，鉑電極上氧氣得電子生成氧離子而被還原，所以為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，
故答案為：還原；
②NiO電極上NO失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化氮，NiO為負(fù)極，所以電極反應(yīng)式為：NO+O^2--2e^-=NO₂，
故答案為：NO+O^2--2e^-=NO₂．

點(diǎn)評(píng)：本題涉及化學(xué)反應(yīng)方程式、熱化學(xué)反應(yīng)方程式、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)等知識(shí)點(diǎn)，注意反應(yīng)熱的計(jì)算方法，為易錯(cuò)點(diǎn)，難度中等．