Question

17．目前研究汽車尾氣中的NO₂處理問題成為重要課題，請完成下列問題
（1）可以利用反應：NO₂+G$\stackrel{催化劑}{→}$N₂+H₂O+nX（ n可以為零）將NO₂變成無害的N₂，若要求X必須為無污染的物質，則G可以是ad（選填字母）
a．NH₃       b．CO₂       c．SO₂   d．CH₃CH₂OH
當反應中轉移1.2mol電子時，消耗標準狀況下NO₂的體積為6.72L．
（2）NH₃催化還原氨氧化物（SCR）技術是目前應用最廣泛的氨氧化物脫除技術，反應原理如圖所示．
①SCR技術中的氧化劑為NO₂、NO
②當NO₂與NO的物質的量之比為1：1時，與足量氨氣在一定條件下發(fā)生反應，該反應的總化學方程式為2NH₃+NO₂+NO=2N₂+3H₂O，當有3mol電子發(fā)生轉移時，則參與反應的NO的物質的量為0.5mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧化還原反應中氧化劑和還原劑的特點結合常見的氧化劑和還原劑來回答，將NO₂變成無害的N₂中，氮元素的化合價降低了，二氧化氮做氧化劑，需要加入還原劑G，X必須為無污染的物質，結合電子守恒計算消耗標準狀況下NO₂的體積；
（2）①元素化合價降低得電子做氧化劑，分析元素化合價，化合價降低的反應物是氧化劑；
②NH₃中氮的化合價由-3價升高到0價，一個NH₃失去3個電子，NO₂中氮的化合價由+4價降低到0價，一個NO₂得到4個電子，NO中氮的化合價由+2價降低到0價，一個NO得到2個電子，當NO₂與NO的物質的量之比為1：1時，轉移電子的最小公倍數(shù)為6，根據(jù)化合價升降總數(shù)相等、原子守恒來配平．

解答 解：（1）將NO₂變成無害的N₂中，氮元素的化合價降低了，二氧化氮做氧化劑，需要加入還原劑，X必須為無污染的物質，在下列四種物質：a．NH₃ b．CO₂ c．SO₂ d．CH₃CH₂OH中，能被二氧化氮氧化具有還原性的物質有乙醇和NH₃，NO₂由+4價降低為0價，降低4價，即轉移4mol電子，當反應中轉移1.2mol電子時，消耗NO₂ 為0.3mol，體積為6.72L，
故答案為：ad；6.72；
（2）①由圖甲可知SCR技術中NH₃與NO、NO₂反應產(chǎn)物為N₂和水，故氧化劑為NO、NO₂，故答案為：NO、NO₂；
②NH₃中氮的化合價由-3價升高到0價，一個NH₃失去3個電子，NO₂中氮的化合價由+4價降低到0價，一個NO₂得到4個電子，NO中氮的化合價由+2價降低到0價，一個NO得到2個電子，當NO₂與NO的物質的量之比為1：1時，轉移電子的最小公倍數(shù)為6，結合質量守恒可知方程式為：2NH₃+NO+NO₂=2N₂+3H₂O；每有1molNO反應轉移電子6mol，所以有3mol電子發(fā)生轉移時，生成NO物質的量為0.5mol，
故答案為：2NH₃+NO+NO₂=2N₂+3H₂O；0.5mol．

點評 本題考查了氧化還原反應中氧化劑和還原劑判斷、氧化還原方程式書寫、水解平衡常數(shù)計算、弱酸的性質等知識，綜合性較強，難度中等．