Question

下表表示汽车的行驶速度与所产生的大气污染物的质量之间的关系(按汽车平均行驶1 km计算)。

污染物	速度/(km·h-1)
	50	80	120
一氧化碳/g	8.7	5.4	9.6
氮氧化物/g	0.6	1.5	3.8
碳氢化物/g	0.7	0.6	0.8

(1)当汽车速度增加时，哪种气体的质量增加得最快(倍数最大)：__________，原因是____________________________________________________________________。

(2)要使污染程度减到最小，汽车的速度应保持在__________km·h^-1。

(3)从上表中你还能得出什么结论？

Answer 1

解析：分析表中数据可以看出，当汽车速度增加时，氮氧化物质量增加得最快(增加的倍数最多)。

    因为汽车尾气中氮氧化物(主要是NO和NO₂)是燃料高温燃烧时的副产物。在常温下，空气中的N₂和O₂并不能直接化合生成氮氧化物。但是在汽油、柴油、天然气等燃料的燃烧过程中，当达到一定温度时，空气中的N₂和O₂就会发生反应生成NO，该反应是吸热反应，温度高，平衡向生成NO的方向移动；温度越高，生成NO的量也越多。NO在常温下可继续与空气中的O₂反应生成NO₂。

(2)CO比NO的毒性大。从表中数据可以看出，要使污染程度减到最小，汽车的速度应保持在80 km·h^-1。

(3)本题具有开放性，可以从以下几个方面得出答案。

①纵向比较：无论汽车以什么速度行驶，尾气中一氧化碳的质量总是最大。

②横向比较：当汽车速度从50 km·h^-1提高到80 km·h^-1时，尾气中一氧化碳和碳氢化合物的质量减上，原因可能是速度提高，温度升高，燃料燃烧充分；当汽车速度提高到120 km·h^-1时，尾气中一氧化碳和碳氢化合物的质量又增大，原因可能是速度过高，消耗的燃料增多而造成的。

③根据(2)小题答案的提示，全面比较：要使尾气中污染物的排放总量达到最小，汽车速度不能过高或过低，要保持在一个合适的速度。

答案：(1)氮氧化物  当汽车速度增加时，温度升高，反应N₂+O₂2NO  ΔH＜0正向移动，因此，氮的氧化物质量增加。  (2)80

(3)结论1：无论汽车以什么速度行驶，尾气中一氧化碳的质量总是最大。

结论2：当汽车速度从50 km·h^-1提高到80 km·h^-1时，尾气中一氧化碳和碳氢化合物的质量减小；当汽车速度提高到120 km·h^-1时，尾气中一氧化碳和碳氢化合物的质量又增大。

结论3：要使尾气中污染物的排放总量达到最小，汽车速度不能过高或过低，要保持在一个合适的速度。