Question

11．NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一．
（1）NOx能形成酸雨，寫出NO₂轉(zhuǎn)化為HNO₃的離子方程式：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO
（2）汽車發(fā)動機(jī)工作時會引發(fā)N₂和0₂反應(yīng)，其能量變化示意圖如圖1

①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+183kJ•moL^-1．
②升高溫度，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)增大（填“增大”、“不變”或“減小”）．
（3）在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低NO_X的排放．
當(dāng)尾氣中空氣不足時，NO_X在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N₂排出．寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式：2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂．
（4）通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量，其工作原理示意圖如圖2：
①NiO電極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）．
②寫出Pt電極的電極反應(yīng)式：O₂+2e^-=O^2-．

Answer 1

分析 （1）二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮；
（2）根據(jù)能量變化圖計算反應(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)方程式的書寫規(guī)則書寫；
（3）NO被CO還原，則CO被NO氧化生成二氧化碳，據(jù)此寫出反應(yīng)方程式；
（4）①NiO電極上NO失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化氮；
②Pt電極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

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)離子方程式為：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO，
故答案為：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+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，化學(xué)平衡常數(shù)增大，
故答案為：增大；
（3）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  $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂，
故答案為：2CO+2NO  $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂；
（4）①NiO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，發(fā)生氧化反應(yīng)，故答案為：氧化；
②Pt電極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+2e^-=O^2-，故答案為：O₂+2e^-=O^2-．

點評 本題考查較為綜合，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析、計算能力的考查，題目涉及化學(xué)反應(yīng)方程式、熱化學(xué)反應(yīng)方程式、電極反應(yīng)式的書寫等知識點，注意反應(yīng)熱的計算方法，為易錯點，難度中等．