柴油机氮氧化物(NOx)处理技术是一种系统简单,占用空间较小的柴油车尾气处理技术,氮氧化物主要在催化转化装置中被处理。
(1)柴油中含有多种烷烃,其燃烧性能用十六烷值表示。C16H34完全燃烧的化学方程式是______。
(2)柴油发动机工作时在稀燃(O2充足、柴油较少)和富燃(O2不足、柴油较多)条件下交替进行,催化转化装置中的物质变化如下图所示。
①BaO吸收NO2的化学方程式是______。
②富燃条件下Pt表面反应的化学方程式是______。
(3)研究CO2对BaO吸收氮氧化物的影响,一定温度下,测得气体中CO2的体积分数与氮氧化物吸收率的关系如下图所示。
①一定范围内,氮氧化物吸收率随CO2体积分数的增大而下降,原因是_____。
②当CO2体积分数达到10%~20%时,氮氧化物吸收率依然较高,原因可能有:______。
③若柴油中硫含量较高,在稀燃过程中,BaO吸收氮氧化物的能力下降至很低水平,结合化学方程式解释原因:______。
高三化学综合题中等难度题
柴油机氮氧化物(NOx)处理技术是一种系统简单,占用空间较小的柴油车尾气处理技术,氮氧化物主要在催化转化装置中被处理。
(1)柴油中含有多种烷烃,其燃烧性能用十六烷值表示。C16H34完全燃烧的化学方程式是______。
(2)柴油发动机工作时在稀燃(O2充足、柴油较少)和富燃(O2不足、柴油较多)条件下交替进行,催化转化装置中的物质变化如下图所示。
①BaO吸收NO2的化学方程式是______。
②富燃条件下Pt表面反应的化学方程式是______。
(3)研究CO2对BaO吸收氮氧化物的影响,一定温度下,测得气体中CO2的体积分数与氮氧化物吸收率的关系如下图所示。
①一定范围内,氮氧化物吸收率随CO2体积分数的增大而下降,原因是_____。
②当CO2体积分数达到10%~20%时,氮氧化物吸收率依然较高,原因可能有:______。
③若柴油中硫含量较高,在稀燃过程中,BaO吸收氮氧化物的能力下降至很低水平,结合化学方程式解释原因:______。
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研究NOx、CO等大气污染物的测量及处理具有重要意义。
(1)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。NOx在催化转化器中被CO还原成N2排除。写出NO被CO还原的化学方程式:________________。
(2)选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术,即在金属催化剂作用下,用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应生成N2和H2O。
①已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.5kJ•mol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
完成该方法中主要反应的热化学方程式
4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H=_________________。
②该方法应控制反应温度在315~400℃之间,反应温度过低会影响反应速率,但温度也不宜过高,原因是___________________。
③氨氮比[n(NH3)/n(NO)]会直接影响该方法的脱硝率。350℃时,只改变氨气的投放量,反应物x的转化率与氨氮比的关系如右图所示,则X是________________ (填化学式)。当n(NH3)/n(NO)>1.0时,烟气中NO浓度反而增大,主要原因是________________ 。
(3)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是______________反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式:___________________________________。
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利用SCR技术可有效降低柴油发动机NOx排放。SCR工作原理为尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,再利用NH3转化NOx,装置如图所示:
下列说法不正确的是( )
A. 尿素水溶液热分解反应不属于氧化还原反应
B. 转化器工作过程中,当转移0.6mol电子时,会消耗4.48L NH3
C. 该装置转化NO时,还原剂与氧化剂物质的量之比为2:3
D. 转化NO2过程的化学方程式为:8NH3+6NO22N2+12H2O
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利用SCR技术可有效降低柴油发动机NOx排放。SCR工作原理为尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,再利用NH3转化NOx,装置如图所示:
下列说法不正确的是( )
A. 尿素水溶液热分解反应不属于氧化还原反应
B. 转化器工作过程中,当转移0.6mol电子时,会消耗4.48L NH3
C. 该装置转化NO时,还原剂与氧化剂物质的量之比为2:3
D. 转化NO2过程的化学方程式为:8NH3+6NO22N2+12H2O
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利用SCR技术可有效降低柴油发动机NOx排放。SCR工作原理为尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,再利用NH3转化NOx,装置如图所示:
下列说法不正确的是( )
A. 尿素水溶液热分解反应不属于氧化还原反应
B. 转化器工作过程中,当转移0.6mol电子时,会消耗4.48L NH3
C. 该装置转化NO时,还原剂与氧化剂物质的量之比为2:3
D. 转化NO2过程的化学方程式为:8NH3+6NO22N2+12H2O
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化学与科学技术的发展密切相关,下列有关说法正确的是
A. 柴油汽车中尿素溶液进入尾气系统,是为了处理尾气
B. “可燃冰”中的甲烷对温室效应的影响几乎为零
C. 古代用明矾除去铜器表面的铜绿,利用了明矾溶液显碱性的特性
D. 铌酸锂( LiNbO3)材料将用于量子通信,41Nb位于第VA族
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试剂组合序号 | 固体试剂(g) | NH3体积(mL) | |
a | 12.0g Ca(OH)2 (过量) | 10.8g NH4Cl | 2688 |
b | 10.8g (NH4)2SO4 | 2728 | |
c | 12.0g NaOH (过量) | 10.8g NH4Cl | 3136 |
d | 10.8g (NH4)2SO4 | 3118 | |
e | 12.0g CaO (过量) | 10.8g NH4Cl | 3506 |
f | 10.8g (NH4)2SO4 | 3584 |
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试剂组合序号 | 固体试剂(g) | NH3体积(mL) | |
a | 12.0g Ca(OH)2 (过量) | 10.8g NH4Cl | 2688 |
b | 10.8g (NH4)2SO4 | 2728 | |
c | 12.0g NaOH (过量) | 10.8g NH4Cl | 3136 |
d | 10.8g (NH4)2SO4 | 3118 | |
e | 12.0g CaO (过量) | 10.8g NH4Cl | 3506 |
f | 10.8g (NH4)2SO4 | 3584 |
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(16分)氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物,必须加以处理。
(1)汽车尾气中的CO、NOx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。反应化学方程式可表示为:______________。
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法,原理是NH3和NOx反应生成无毒的物质。某同学采用以下装置(见下图)和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。
Ⅰ.提供的装置。
Ⅱ.NH3的制取。
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是:__________(填仪器序号)。
②若采用C装置制取氨气(控制实验条件相同),情况如表所示。
实验记录
试剂组合序号 | 固体试剂/g | NH3体积/mL |
a | 12.0g Ca(OH)2(过量) 10.8g NH4Cl | 2688 |
b | 12.0g Ca (OH)2(过量) 10.8g(NH4)2SO4 | 2728 |
c | 12.0g NaOH(过量) 10.8g NH4Cl | 3136 |
d | 12.0g NaOH(过量) 10.8g (NH4)2SO4 | 3118 |
e | 12.0g CaO(过量) 10.8g NH4Cl | 3506 |
f | 12.0g CaO(过量) 10.8g (NH4)2SO4 | 3584 |
分析表中数据,实验室制NH3产率最高的是:___________________(填序号),其他组合NH3产率不高的原因是:____________。
Ⅲ.模拟尾气的处理。
选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置:
①A中反应的离子方程式:_________。
②D装置作用除使气体混合均匀和调节气流速度以外,还有一个作用是_____________。
③D装置中的液体可换成_________(填序号)。
a.CuSO4溶液 b.H2O c.CCl4 d.浓H2SO4
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是________________。
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