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

（1）3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
（2）2NO₂(g) =N₂O₄(g)   ?H＝ －55 kJ/mol
（3）①
②900K ； n(NO)/n(CO)=1∶1；＞
（4）

解析试题分析：（1）二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，化学方程式为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
（2）NO₂转化N₂O₄的热效应通过键能可计算出。?H＝反应物的总键能-生成物的总键能="2×2×466" kJ/mol-（4×438+167）kJ/mol="-55" kJ/mol，所以热化学方程式为2NO₂(g) =   N₂O₄(g)   ?H＝ －55 kJ/mol；
（3）①用CO还原NO生成N₂的化学方程式为
②根据图示可知，900K时转化率达100%，此时n(NO)/n(CO)=1:1，随温度升高，NO的转化率增大，说明升温反应正向移动，正向为吸热反应，所以?H＞0
（4）CH₄与NO反应生成无污染的产物，所以该反应的化学方程式为CH₄+4NO2N₂+CO₂+2H₂O
考点：考查化学方程式的书写，热化学方程式的热效应的计算，分析图示的能力