Question

NO_x是大气污染的主要污染物之一。

(1)NO_x能形成酸雨，写出NO₂完全转化为HNO₃的总反应的化学方程式：_______________________

(2)硝酸厂常用如下两种方法处理NO_x尾气。

①催化还原法：在催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂，写出该反应的化学方程式：_________________

②碱液吸收法：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂，若9.2gNO₂和Na₂CO₃溶液完全反应时转移0.1 mol电子，则反应的离子方程式为______________________________

(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。第II A族金属氧化物吸收能力顺序如下：₁₂ MgO<₂₀CaO<₃₈SrO<₅₆BaO。原因是___________________________________。

Answer

4NO2+O2+2H2O==4HNO3 4H2+ 2NO2 N2 +4H2O 2NO2 +CO=CO2 +NO+NO 2NO+ 2CON2 +2CO2 Mg、Ca、Sr、Ba电子层数增多，原子半径增大

【解析】

(1) NO2和水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，再通入氧气2NO+O2= 2NO2，多次循环后能完全转化为HNO3，反应一乘以二再加上反应二，得到总反应的化学方程式为：4NO2+O2+2H2O==4HNO3；

(2)①在催化剂存在时用H2将NO2还原为N2同时生成水，该反应的化学方程式为：4H2+ 2NO2N2+4H2O；

②n(NO2)==0.2mol，该反应中NO2被氧化生成NO，0.2molNO2反应转移0.1mol电子，则生成n(NO)==0.1mol，则剩余0.1mol二氧化氮被还原生成其它物质，且转移0.1mol电子，则生成物中N元素化合价为+3价，且生成物在水溶液中，应该是亚硝酸根离子，则反应的离子方程式为：2NO2+CO=CO2+NO+NO；

(3)①当尾气中空气不足时，NO在催化转化器中被CO还原成N2排出，化学方程式为：2NO+ 2CON2+2CO2；

②Mg、Ca、Sr、Ba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，原子半径越大，反应接触面积越大，则吸收能力越大，所以原因是Mg、Ca、Sr、Ba电子层数增多，原子半径增大。