Question

【題目】環(huán)境問題越來越受到人們的重視，研究表明氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)(如下圖所示)。

回答下列問題：

(1)NH3的電子式為____________，NH4NO3中含有的化學鍵是________________：

(2)下列關(guān)于霧霾的敘述錯誤的是________(填序號)

A．霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨 B．NH3是形成無機顆粒物的催化劑

C．霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān) D．霧霾的形成過程涉及氧化還原反應

(3)預防含硫化合物霧霾生成的方法之一是將氨氣和二氧化硫通入水中，再充入O2充分反應生成一種正鹽，該反應的化學方程式為________________________。預防含氮化合物霧霾生成的方法之一是用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸，電解后該溶液的pH_______(填“變大”“變小”或“不變”)。

(4)在有氧條件下，催化劑能催化NH3與NOx反應生成N2，將一定比例的O2、NH3和NOx混合氣體勻速通入裝有催化劑的反應器中反應，測得反應溫度高于380℃時，NOx的去除率迅速下降，其原因之一是催化劑活性下降，另一重要原因是__________________________。在無氧條件下，反應器中NH3能將NO2還原為N2，當生成1mol N2時轉(zhuǎn)移電子________mol(可用分數(shù)表示)。

Answer 1

【答案】 離子鍵、共價鍵 B 2SO2+4NH3+2H2O+O2=2(NH4)2SO4 變小 NH3與O2反應生成了NO

【解析】

（1）NH3的電子式為；NH4NO3屬于離子化合物，含有離子鍵，且NH4+和NO3-中含有共價鍵，故NH4NO3中含有的化學鍵為離子鍵、共價鍵；

（2）A.由于氮氧化物和二氧化硫轉(zhuǎn)化為銨鹽形成無機顆粒物，由此霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨，正確；

B.在化學反應中能改變化學反應速率（提高或降低）而不改變化學平衡，且自身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)叫催化劑，NH3作為反應物參加反應轉(zhuǎn)化為銨鹽，由此氨氣不是形成無機顆粒物的催化劑，錯誤；

C.氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)，由于氮肥會釋放氨氣，因此霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)，正確；

D.霧霾形成過程中，NOx轉(zhuǎn)化為N2O5以及SO2轉(zhuǎn)化為SO3的過程中均涉及氧化還原反應，正確。

（3）將氨氣和二氧化硫通入水中，生成(NH4)2SO3，再通入O2將(NH4)2SO3氧化生成(NH4)2SO4，故該反應的化學方程式為：2SO2+4NH3+2H2O+O2=2(NH4)2SO4；電解時的反應物HNO2為弱電解質(zhì)，電解后生成的HNO3為強電解質(zhì)，電極反應式為HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+，溶液酸性增強，故電解后該溶液的pH變��；

（4）NH3中N的化合價為-3價，具有還原性，混合氣體中O2具有氧化性，可發(fā)生氧化還原反應：4NH3+5O24NO+6H2O，生成了NO，且減少了O2濃度，導致NOx去除率下降；在無氧條件下，反應器中NH3能將NO2還原為N2，該反應方程式為：8NH3+6NO27N2+12H2O，該反應中NH3中-3價的N升至0價，NO2中+4價的N降至0價，生成7molN2轉(zhuǎn)移24mol電子，所以，生成1molN2時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為mol。