Question

4．汽車尾氣催化轉化器的投入使用，可緩解大氣污染．下圖為其中某種轉化的微觀示意圖．

（1）圖中表示單質微粒的化學式N₂；
（2）對此轉化過程的認識，不正確的是BC；
A．催化劑是實現轉化的條件                 B．能減少碳元素排放量
C．催化劑能增加生成氣體的產量             D．氮元素的化合價降低
（3）若某車輛汽車經燃燒產生如圖I中氣體的質量各為12g，實測相同時間經轉化排放出的圖Ⅱ中氣體總質量為20.4g．某同學認為污染物沒有完全轉化，他的依據是質量守恒定律，計算圖I中某一種氣體實際轉化的質量是9.2（或11.2）g．

Answer 1

分析 根據反應的微觀示意圖，寫出反應的化學方程式，根據方程式的意義進行有關的分析與計算．

解答 解：由反應的微觀示意圖可知，反應物為NO₂和CO，生成物為為CO₂和N₂，因此反應的化學方程式為：2NO₂+4CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$4CO₂+N₂；
（1）圖中表示單質微粒的化學式為N₂；
（2）A．由圖示可知：催化劑是實現轉化的條件，故正確；
B、根據質量守恒定律，反應前后元素的質量和種類不變，不能減少碳元素排放量，故錯誤；
C、催化劑只是改變反應速率，不能增加生成氣體的產量，故錯誤；
D、氮元素的化合價由+2價，變為0價，化合價降低，故正確．
（3）若某車輛汽車經燃燒產生如圖I中氣體的質量各為12g，實測相同時間經轉化排放出的圖Ⅱ中氣體總質量為20.4g．某同學認為污染物沒有完全轉化，他的依據是質量守恒定律，實際轉化的質量為20.4g；
由反應的化學方程式：2NO₂+4CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$4CO₂+N₂；
                                  92     112
則二氧化氮氣體實際轉化的質量是：20.4g×$\frac{92}{92+112}×$100%=9.2g；
則一氧化碳氣體實際轉化的質量是：20.4g×$\frac{112}{92+112}×$100%=11.2g；
答案：
（1）N₂；（2）B C；（3）質量守恒定律；9.2（或11.2）

點評 本題在解答時，根據物質的微觀構成示意圖，寫出反應的方程式，由方程式再解答簡單了．