高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册微项目 论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题课时练习

微项目　论证重污染天气“汽车限行”的合理性

基础过关练

1.(2020湖北荆州中学高一期中)历史上被称为“世界八大公害”和“20世纪十大环境公害”之一的洛杉矶光化学烟雾事件使人们深刻认识到了汽车尾气的危害性。汽车尾气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物光化学烟雾,其中某些反应过程如图所示。下列说法不正确的是              (　　)

A.烟雾是一种固溶胶,其分散剂是空气

B.O2和O3是氧的两种同素异形体

C.反应Ⅰ属于氧化还原反应

D.NO2不是酸性氧化物

2.(2020江苏淮安高中教学协作体高二上联考)汽车彻底改变了我们的生活,成为我们不可或缺的交通工具之一。汽车尾气系统中的催化转化器,可有效减少尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放,在催化转化器的前半部分发生的反应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。下列关于反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)的说法正确的是(　　)

A.CO是氧化剂 B.CO发生氧化反应

C.NO被氧化 D.NO是还原剂

3.(2020湖南长沙长郡中学高一上期末)我国汽车年销量的大幅增加,给空气造成了很大的污染。汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是              (　　)

A.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物

B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2

C.反应中CO为氧化剂,CO2为氧化产物

D.催化转化总反应的化学方程式为2NO+O2+4CO 4CO2+N2

4.研究PM2.5、SO2、NOx等,对监测空气质量具有重要意义。取某样本用蒸馏水处理制成待测液,其中所含离子及其浓度如下表:

请回答下列问题:

(1)根据表中数据计算此待测液中H+的浓度为　　　　mol·L-1。 

(2)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。

①汽车发动机工作时的高温会引发N2和O2反应,反应的化学方程式是　　　                                                          　　　　　　　　。 

②NOx能形成酸雨,由NO2形成酸雨的主要反应是　　　　　　　　　　(写离子方程式)。 

(3)为减少SO2的排放,常采取的措施有:

①在燃煤中加入生石灰可以起到固硫的作用,SO2被吸收后转化成一种硫元素的最高价态的化合物,该物质的化学式是　　　　　。 

②吸收烟气中的SO2,以下物质可做吸收剂的是　　(填序号)。 

a.NaOH溶液　　b.硫酸溶液　　c.饱和NaHSO3溶液

③硫酸工业中的尾气SO2可以循环利用,写出SO2转化为SO3的化学方程式:　　               　　　　　　　　　　　。 

5.汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等,汽车尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。

(1)汽车尾气中的CO来自　　　　　　　　　　　　,NO来自　　                          　　　　　　　　　　　。 

(2)NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2发生一系列的循环反应,从而不断产生O3。反应过程为①2NO22NO+2O,②2NO+O22NO2,③O+O2O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是　　　　。 

A.NO2起催化作用 B.NO起催化作用

C.NO2只起氧化作用 D.O3与O2互为同素异形体

(3)汽车尾气对环境和人体的危害主要有　　　　。 

A.光化学烟雾:NOx在紫外线照射下与碳氢化合物发生反应形成的有毒烟雾

B.酸雨:NOx排入大气中,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面

C.破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加

D.NO与血红蛋白结合使人中毒

(4)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:　　                                                        　　　　　　　　　　　　。 

(5)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知:4NH3+6NO 5N2+6H2O,8NH3+6NO2 7N2+12H2O。同温同压下,3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的体积之比是　　　　　。 

答案全解全析

微项目　论证重污染天气“汽车限行”的合理性

基础过关练

1.A　烟雾是一种气溶胶,其分散剂是空气,故A错误;同种元素的不同单质互为同素异形体,O2和O3是氧的两种同素异形体,故B正确;NO与O3反应生成NO2,反应Ⅰ中存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故C正确;与水反应只生成对应酸的氧化物属于酸性氧化物,NO2与水反应生成硝酸和NO,NO2不是酸性氧化物,故D正确。

2.B　反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)中,C元素的化合价升高,被氧化,则CO为还原剂,发生氧化反应;N元素的化合价降低,被还原,则NO是氧化剂,故B正确。

3.D　根据题图可知,总反应中氮元素化合价降低,一氧化氮为氧化剂,氮气是还原产物,故A错误;氮气不是污染成分,故B错误;反应中碳元素化合价升高,一氧化碳为还原剂,故C错误;根据题图可知发生的反应为2NO+O2 2NO2、2NO2+4CO 4CO2+N2,由两式可得总反应为2NO+O2+4CO 4CO2+N2,故D正确。

4.答案　(1)1×10-4　(2)①N2+O2 2NO　②3NO2+H2O 2H++2N+NO　(3)①CaSO4　②a　③2SO2+O2 2SO3

解析　(1)根据溶液呈电中性可得c(K+)+c(Na+)+c(N)+c(H+)=2c(S)+c(N)+c(Cl-),所以c(H+)=1×10-4 mol·L-1。

(2)①汽车发动机工作时的高温会引发N2和O2反应,反应的化学方程式是N2+O2 2NO。②NOx能形成酸雨,NO2形成酸雨的离子方程式为3NO2+H2O 2H++2N+NO。

(3)①在燃煤中加入生石灰,氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙被氧气氧化为硫酸钙,故硫元素最高价态的化合物为CaSO4。②氢氧化钠溶液可以吸收二氧化硫,生成亚硫酸氢钠或亚硫酸钠,故a正确;硫酸不能吸收二氧化硫,故b错误;饱和NaHSO3溶液不能用来吸收二氧化硫,故c错误。③硫酸工业中的尾气SO2可以循环利用,SO2转化为SO3的化学方程式为2SO2+O2 2SO3。

5.答案　(1)汽油的不完全燃烧　N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应　(2)AD　(3)ABCD　(4)2CO+2NO N2+2CO2　(5)1∶3

解析　(1)一氧化碳是由汽油不完全燃烧产生的;N2与O2在汽车气缸内的高温环境下反应可生成NO。(2)根据反应过程可知,二氧化氮参加了反应,但最后又生成了,说明它是催化剂,催化剂起催化作用,故A正确、C错误;NO在反应①中为生成物,在反应②中为反应物,所以NO是中间产物,故B错误;氧气和臭氧是由氧元素组成的不同单质,互为同素异形体,故D正确。(3)NOx在紫外线照射下与碳氢化合物发生反应形成的有毒烟雾,称为光化学烟雾,故A正确;NOx能形成硝酸型酸雨,故B正确;NO2能破坏臭氧层,故C正确;NO易与血红蛋白结合使人中毒,故D正确。(4)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体,NO被CO还原的化学方程式为2CO+2NO N2+2CO2。(5)设NO体积为x L,则NO2体积为(3-x) L,根据得失电子守恒可得x×2+(3-x)×4=3.5×3,解得x=0.75,则二氧化氮为2.25 L,所以原混合气体中NO和NO2的体积之比是1∶3。