Question

（15分）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NO_X的排放。

①当尾气中空气不足时，NO_X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NO_X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NO_X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：                             。

Answer

（1）3NO2+2H2O=2HNO3+NO； （2分）

（2）①N2(g)+O2（g）=2NO(g) △H=+183kJ/mol； （3分） ；②增大；（2分）

（3）①2NO+2CON2+2CO2 （2分）

②Mg、Ca、Sr、Ba均为第ⅡA族。同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大；（2分）

（4）①还原；（2分） ； ②NO+O2--2e-＝NO2；（2分）。

【解析】

试题分析：（1）NO2与水反应转化为HNO3，反应的化学方程式是：3NO2+2H2O=2HNO3+NO；（2）①反应热就是断裂反应物的化学键吸收的热量与生成生成物的化学键时放出的热量的差。该反应的热化学方程式N2(g)+O2（g）=2NO(g) △H=（945+498-2×630）kJ/mol=+183kJ/mol；②由于该反应的正反应是吸热反应，所以根据平衡移动原理，温度升高，平衡向吸热的正反应方向移动，该反应化学平衡增大。（3）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。NO被CO还原的化学方程式是2NO+2CON2+2CO2；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Mg、Ca、Sr、Ba均为第ⅡA族。同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大，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）①根据图示可知Pt电极上O2得到电子变为O2-，发生的是还原反应。②在该电池中NiO为正极，在NiO电极上NO失去电子变为NO2，该电极反应式是NO+O2--2e-＝NO2。

考点：考查化学方程式、热化学方程式和电极反应式的书写、物质处理NOx能力强弱的原因分析的知识。