三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,化合物X通过红外光谱仪测定其含有NO3-,下列说法不正确的是 ( )
A. X的化学式为Ba(NO3)2 B. 图示的转化中,被还原的元素是N、O
C. 图示生成X的转化中NOx做氧化剂 D. 图示中的所有转化均为氧化还原反应
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三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,化合物X通过红外光谱仪测定其含有NO3-,下列说法不正确的是 ( )
A. X的化学式为Ba(NO3)2 B. 图示的转化中,被还原的元素是N、O
C. 图示生成X的转化中NOx做氧化剂 D. 图示中的所有转化均为氧化还原反应
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三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法正确的 ( )
A.在转化过程中,氮元素均被还原
B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C.还原过程中生成0.1mol N2,转移电子数为0.5 NA
D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化
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(1)在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。某研究性学习小组探究某种催化剂在不同空燃比(空气与燃油气的质量比)条件下对汽车尾气的催化效果。在一定条件下,测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如右图所示。空燃比约为 时,催化剂对汽车尾气的催化效果最好。(填a、b、c、d)
(2)工业上也常用NaOH溶液吸收法处理NOx ,已知:NO + NO2 + 2NaOH= 2NaNO2 + H2O(I)
2NO2 + 2NaOH =NaNO2 + NaNO3 + H2O(II)
现有2 240 mL(标准状况)NO 和NO2的混合气体溶于200 mL NaOH溶液中,恰好完全反应,并无气体放出,则NaOH溶液物质的量浓度是 。
(3)NO直接催化分解(生成N2与O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO在40 ℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图所示。写出Y和Z的化学式:__________________________。
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2015年冬天,我国多地发生了严重的雾霾天气,这种天气的形成与汽车尾气排放有关。汽车尾气中常含有CO、NOx等气体,为减轻污染,一般汽车都加装了“催化净化器”,可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体。某化学兴趣小组在实验室模拟汽车尾气处理,设计了下图所示装置(部分夹持装置已略去)。
(1)结合实验目的,装置(Ⅲ)的主要作用为____________________________。
(2)停止加热,打开活塞K,放入适量氧气时,装置(Ⅱ)中可观察到的现象是_________________。
(3)该套装置中有不完善之处,还应在装置(Ⅳ)后添加____________________________。
(4)工业上常用纯碱液来吸收NOx,有关反应的化学方程式为2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2、NO2+NO+Na2CO3===2NaNO2+CO2。现有标准状况下aLNO2和b L NO的混合气体恰好被200mLNa2CO3溶液完全吸收,观察和分析上述反应,则a、b应满足的关系为________。Na2CO3溶液的物质的量浓度为________mol·L-1(不必化简)。
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诺贝尔化学奖得主——德国科学家格哈德·埃特尔对一氧化碳在铂表面氧化过程的研究,催生了汽车尾气净化装置。净化装置中催化转化器可将CO、NO、NO2等转化为无害物质。下列有关说法不正确的是
A. 催化转化器中的铂催化剂可加快CO的氧化
B. 铂表面做成蜂窝状更有利于提高催化效果
C. 使用铂催化剂,可以提高CO、NO、NO2的平衡转化率
D. 在铂催化下,NO、NO2可被CO还原成N2
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汽车尾气是城市的主要空气污染物,研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务。在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物进行相互反应,生成无毒物质;或者使用新型燃料电池作汽车动力,减少汽车尾气污染。
(1)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。
已知:N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △H = +180.5 kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H =-571.6 kJ·mol-1
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是 。
(2)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时,反应:2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) 中NO的浓度[c(NO)]随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。
① 该反应的△H 0 (填“>”或“<”)。
② 若催化剂的表面积S1>S2 ,在右图中画出c (NO) 在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)在某温度时,按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c (NO)(×10-3 mol·L-1) | 1.00 | 0.50 | 0.20 | 0.10 | 0.10 |
c (CO)(×10-3 mol·L-1) | 3.00 | 2.50 | 2.20 | 2.10 | 2.10 |
不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响,按要求完成以下计算(写出计算过程,只写出计算结果的不给分):
①计算前2s内的△c (CO2) ;
②计算前2s内的平均反应速率v (N2) ;
③计算达到平衡时NO的转化率。
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在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与释放的过程如图所示.下列说法正确的是( )
A. NO是该过程的中间产物 B. NO和O2必须在催化剂表面才能反应
C. 汽车尾气的主要污染成分包括CO2和N2 D. 汽车尾气的主要污染物是CO和NO
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在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是
A. NO2是该过程的中间产物
B. NO和O2必须在催化剂表面才能反应
C. 汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO
D. 催化转化总反应为2NO+O2+4CO4CO2+N2
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在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法错误的是
A.NO2是该过程的中间产物
B.汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO
C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D.催化转化总反应为2NO+O2+4CO 4CO2+N2
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