Question

乙醇汽油含氧量达35%,使燃料燃烧更加充分,使用车用乙醇汽油，尾气排放的CO

和碳氢化合物平均减少30%以上,有效的降低和减少了有害的尾气排放。但是汽车使用乙醇汽油并不能减少NO_x的排放，对NO_x的有效消除成为环保领域的重要课题。NO_x排入空气中，形成酸雨，造成空气污染。NO_x中有一种红棕色气体，其溶于水的方程式是        。

   （2）已知NO₂和N₂O₄的结构式分别是   和   。

物质	NO2	N2O4
化学键	N＝O	N—N	N＝O
键能（kJ/mol）	466	167	438

       写出NO₂转化N₂O₄的热化学方程式        。

  （3）研究人员在汽车尾气系统中装置催化转化剂，可有效降低NO_x的排放。

       ① 写出用CO还原NO生成N₂的化学方程式        。

       ② 在实验室中模仿此反应，在一定条件下的密闭容器中，测得NO转化为N₂的转化率随温度变化情况和n (NO)/n(CO)比例变化情况如下图。

为达到NO转化为N₂的最佳转化率，应该选用的温度和n(NO)/n(CO)比例分别 为        、        ；该反应的∆H        0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（4）用 C_xH_y(烃)催化还原NO_x也可消除氮氧化物生成无污染的物质。CH₄与NO 发生反应的化学方程式为        。

Answer

（1）3NO2+H2O=2HNO3+NO 

（2）2NO2(g) = N2O4(g)    ∆H＝ －55 kJ/mol

（3）① 2CO+2NON2+2CO2 

②900K； n(NO)/n(CO)=1∶1；＞

（4）CH4+4NO2N2+CO2+2H2O   

【解析】（1）二氧化氮与水反应方程式为，3NO2+H2O=2HNO3+NO。

（2）二氧化氮转化为四氧化二氮的反应热可通过键计算出∆H=2×2×466-（4×436+167）=-55kJ/mol，2NO2(g) = N2O4(g)  ∆H＝－55 kJ/mol；

（3）① 2CO+2NON2+2CO2 

②由图可知，900K时转化率达到100%，此时n(NO)/n(CO)=1∶1，随着温度升高，NO的转化率增大，说明升高向正向移动，正反应是吸热反应，∆H＞0；

（4）无污染生成，则CH4+4NO2N2+CO2+2H2O。