Question

宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方法。下图是某汽车尾气处理过程中发生的一个反应，请回答下列问题。

（1）图示中的物质，属于单质的是________（填化学式）；

（2）该反应中，参加反应的X与生成的Y的分子个数最简整数比是____________；

（3）该反应前后，化合价发生了变化的元素是__________（填元素符号），该元素在图示相关物质中的最低化合价是_______。

Answer

N2 2:3 N -3

【解析】

根据微观图示，该反应为氨气和一氧化氮在催化剂作用下反应生成水和氮气，化学方程式为：4NH3+6NO6H2O+5N2；

（1）反应后有氮气生成，该分子由同种原子构成，为单质分子，化学式为N2；

（2）根据反应方程式：4NH3+6NO6 H2O +5N2，该反应中，参加反应的X（NH3）与生成的Y（H2O）的分子个数比是4:6=2:3；

（3）单质中元素的化合价为0，在化合物中各元素正负化合价代数和为零。由方程式可知，该反应中所有物质中包括氮、氢、氧三种元素。氨气和水中的氢元素化合价均为+1价，化合价未改变。一氧化氮和水中氧元素的化合价均为-2价，未发生改变。

氮元素： NH3中氢显+1价，根据化合物中各元素化合价代数和为零，设氨气（NH3）中氮元素的化合价为，则+（+1）×3=0，解得=-3；一氧化氮（NO）中氧元素显-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为零，设一氧化氮（NO）中氮元素的化合价为，则+（-2）=0，解得=+2；氮气（N2）单质中氮元素的化合价为0价，故氮元素化合价发生改变。该元素在图示相关物质中的最低化合价是-3价。