Question

【題目】環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(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 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時轉移電子________mol(可用分數表示)。

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，且自身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生改變的物質叫催化劑，NH3作為反應物參加反應轉化為銨鹽，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，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，正確；

D.霧霾形成過程中，NOx轉化為N2O5以及SO2轉化為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，電解后生成的HNO3為強電解質，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變小；

（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轉移24mol電子，所以，生成1molN2時轉移電子數為mol。