Question

汽車給人們生活帶來巨大便利的同時也帶來了嚴重的空氣污染；汽車發動機是將空氣與汽油（設汽油主要成分為：C₈H₁₈）以一定的比例混合成良好的混合氣，被吸入汽缸，經壓縮后由高壓放電點火燃燒而產生熱能，高溫高壓的氣體作用于活塞頂部，推動活塞作往復運動，從而產生動力，發動機再將燃燒后的廢氣排出；經過研究發現，汽車尾氣中含有NO、CO等有害氣體．試著回答下列問題：
（1）尾氣中的NO是在發動機中高壓放電或者高溫的時候經過化合反應產生，試寫出該反應的方程式：

 

，CO是由汽油不完全燃燒產生的，試寫出該反應可能的方程式：

 

．
（2）汽車尾氣中的CO在四氧化三鈷（Co₃O₄）納米棒的催化作用下，低溫即與O₂反應生成CO₂．下列關于該反應的說法中，不正確的是

 

．
A．反應類型為化合反應        B．可降低汽車尾氣對大氣的污染
C．反應前后Co₃O₄質量改變     D．反應前后碳元素的化合價改變
（3）汽車尾氣中的NO可以在催化劑的作用下，使CO與NO發生化學反應，生成一種單質和一種化合物，其中單質為組成大氣最多的一種成分，試寫出該反應的化學方程式：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據題意，尾氣中的NO是在發動機中高壓放電或者高溫的時候經過化合反應產生，CO是由汽油不完全燃燒產生的，寫出反應的化學方程式即可．
（2）A、化合反應：兩種或兩種以上物質反應后生成一種物質的反應，其特點可總結為“多變一”．
B、根據反應物是一氧化碳、生成物是二氧化碳進行分析判斷．
C、催化劑在反應前后質量和化學性質均不變．
D、根據在化合物中正負化合價代數和為零，分別計算出碳元素的化合價進行分析判斷．
（3）汽車尾氣中的NO可以在催化劑的作用下，使CO與NO發生化學反應，生成一種單質和一種化合物，其中單質為組成大氣最多的一種成分（氮氣），由質量守恒定律，反應前后元素種類不變，化合物為二氧化碳，寫出反應的化學方程式即可．

解答：解：（1）尾氣中的NO是在發動機中高壓放電或者高溫的時候經過化合反應產生，即空氣中的氮氣和氧氣在放電或者高溫的條件下生成一氧化氮，反應的化學方程式為：N₂+O₂

放電或高溫  .

2NO．
汽油主要成分為：C₈H₁₈，不完全燃燒產生二氧化碳、一氧化碳和水，反應的化學方程式為：C₈H₁₈+12O₂

點燃  .

7CO₂+CO+9H₂O（合理即可）．
（2）A、根據題意可知，反應物為一氧化碳和氧氣，生成物為二氧化碳，該反應符合“多變一”的特征，屬于化合反應，故選項說法正確．
B、通過四氧化三鈷（Co₃O₄）納米棒的催化作用可以將一氧化碳轉化為二氧化碳，可以降低汽車尾氣對大氣的污染，故選項說法正確．
C、催化劑在反應前后質量和化學性質不變，四氧化三鈷（Co₃O₄）納米棒在該反應中作催化劑，反應前后質量不變，故選項說法錯誤．
D、反應前為一氧化碳，其中碳元素的化合價為+2價；反應后為二氧化碳，其中碳元素的化合價為+4價，反應前后碳元素的化合價由+2價升高到+4價，故選項說法正確．
（3）汽車尾氣中的NO可以在催化劑的作用下，使CO與NO發生化學反應，生成一種單質和一種化合物，其中單質為組成大氣最多的一種成分（氮氣），由質量守恒定律，反應前后元素種類不變，化合物為二氧化碳，反應的化學方程式為2CO+2NO

催化劑  .

2CO₂+N₂．
故答案為：（1）N₂+O₂

放電或高溫  .

2NO；C₈H₁₈+12O₂

點燃  .

7CO₂+CO+9H₂O（合理即可）；（2）C；（3）2CO+2NO

催化劑  .

2CO₂+N₂．

點評：本題難度不大，掌握化學方程式的書寫方法、化合反應的特征、催化劑的特征、利用化合價的原則計算指定元素的化合價的方法是正確解答本題的關鍵．