Question

汽车给人们生活带来巨大便利的同时也带来了严重的空气污染；汽车发动机是将空气与汽油（设汽油主要成分为：C₈H₁₈）以一定的比例混合成良好的混合气，被吸入汽缸，经压缩后由高压放电点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复运动，从而产生动力，发动机再将燃烧后的废气排出；经过研究发现，汽车尾气中含有NO、CO等有害气体．试着回答下列问题：
（1）尾气中的NO是在发动机中高压放电或者高温的时候经过化合反应产生，试写出该反应的方程式：

 

，CO是由汽油不完全燃烧产生的，试写出该反应可能的方程式：

 

．
（2）汽车尾气中的CO在四氧化三钴（Co₃O₄）纳米棒的催化作用下，低温即与O₂反应生成CO₂．下列关于该反应的说法中，不正确的是

 

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A．反应类型为化合反应        B．可降低汽车尾气对大气的污染
C．反应前后Co₃O₄质量改变     D．反应前后碳元素的化合价改变
（3）汽车尾气中的NO可以在催化剂的作用下，使CO与NO发生化学反应，生成一种单质和一种化合物，其中单质为组成大气最多的一种成分，试写出该反应的化学方程式：

 

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Answer 1

分析：（1）根据题意，尾气中的NO是在发动机中高压放电或者高温的时候经过化合反应产生，CO是由汽油不完全燃烧产生的，写出反应的化学方程式即可．
（2）A、化合反应：两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”．
B、根据反应物是一氧化碳、生成物是二氧化碳进行分析判断．
C、催化剂在反应前后质量和化学性质均不变．
D、根据在化合物中正负化合价代数和为零，分别计算出碳元素的化合价进行分析判断．
（3）汽车尾气中的NO可以在催化剂的作用下，使CO与NO发生化学反应，生成一种单质和一种化合物，其中单质为组成大气最多的一种成分（氮气），由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，化合物为二氧化碳，写出反应的化学方程式即可．

解答：解：（1）尾气中的NO是在发动机中高压放电或者高温的时候经过化合反应产生，即空气中的氮气和氧气在放电或者高温的条件下生成一氧化氮，反应的化学方程式为：N₂+O₂

放电或高温  .

2NO．
汽油主要成分为：C₈H₁₈，不完全燃烧产生二氧化碳、一氧化碳和水，反应的化学方程式为：C₈H₁₈+12O₂

点燃  .

7CO₂+CO+9H₂O（合理即可）．
（2）A、根据题意可知，反应物为一氧化碳和氧气，生成物为二氧化碳，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项说法正确．
B、通过四氧化三钴（Co₃O₄）纳米棒的催化作用可以将一氧化碳转化为二氧化碳，可以降低汽车尾气对大气的污染，故选项说法正确．
C、催化剂在反应前后质量和化学性质不变，四氧化三钴（Co₃O₄）纳米棒在该反应中作催化剂，反应前后质量不变，故选项说法错误．
D、反应前为一氧化碳，其中碳元素的化合价为+2价；反应后为二氧化碳，其中碳元素的化合价为+4价，反应前后碳元素的化合价由+2价升高到+4价，故选项说法正确．
（3）汽车尾气中的NO可以在催化剂的作用下，使CO与NO发生化学反应，生成一种单质和一种化合物，其中单质为组成大气最多的一种成分（氮气），由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，化合物为二氧化碳，反应的化学方程式为2CO+2NO

催化剂  .

2CO₂+N₂．
故答案为：（1）N₂+O₂

放电或高温  .

2NO；C₈H₁₈+12O₂

点燃  .

7CO₂+CO+9H₂O（合理即可）；（2）C；（3）2CO+2NO

催化剂  .

2CO₂+N₂．

点评：本题难度不大，掌握化学方程式的书写方法、化合反应的特征、催化剂的特征、利用化合价的原则计算指定元素的化合价的方法是正确解答本题的关键．