汽車尾氣中NOx(NO、NO2等)是形成霧霾及硝酸型酸雨的大氣污染物之一。
(1)①尿素[CO(NH2)2]在一定條件下可以直接還原NO生成N2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO(NH2)2+6NO一定條件下5N2+2CO2+4H2O2CO(NH2)2+6NO一定條件下5N2+2CO2+4H2O。
②尿素水溶液高于160℃時水解生成NH3和CO2,可作為處理NO反應(yīng)的氨源。通過調(diào)整尿素噴入量與汽車尾氣流速,得到相同時間內(nèi)不同投料比[n(尿素)n(NO)]時NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的a、b的兩條曲線如圖1所示。
ⅰ)曲線a和曲線b,投料比較大的曲線是aa。(選填“a”或“b”)
ⅱ)當(dāng)200℃<T<450℃時,NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,原因是溫度升高,隨著溫度升高,尿素水解釋放氨氣的速率加快,c(NH3)增大隨著溫度升高,尿素水解釋放氨氣的速率加快,c(NH3)增大反應(yīng)速率加快。
(2)在催化劑Rh表面CO還原NO基元反應(yīng)機(jī)理路徑如圖2所示,兩個N(s)結(jié)合生成的N2稱為β-N2,N2O(s)解離生成的N2稱為δ-N2,基元反應(yīng)速率隨溫度的變化關(guān)系如圖3所示。
下列說法正確的是ABDEABDE。(填寫字母序號)
A.在催化劑表面NO的吸附并解離是反應(yīng)發(fā)生的先決條件
B.在催化劑表面CO2的及時脫附有利于條件的進(jìn)行
C.當(dāng)溫度超過625K時,生成的N2主要是由CO還原N2O生成的
D.當(dāng)溫度低于530K時,發(fā)生的主要反應(yīng)為2NO+CO═N2O+CO2
E.尋找低溫下高效的催化劑控制汽車尾氣的污染是未來研究的方向
(3)利用汽車燃油不完全燃燒產(chǎn)物中的CO、HC(還原性的碳?xì)浠衔铮┳鬟€原劑,在三元催化器作用下可高效去除汽車尾氣中的NOx。
已知:可燃混合氣中空氣質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比為空燃比。CO、HC及NOx轉(zhuǎn)化效率隨空燃比的變化關(guān)系如圖4所示。當(dāng)空燃比>15時,NOx轉(zhuǎn)化率降低,其可能原因是O2含量較高,燃油能充分燃燒,產(chǎn)物中生成CO、HC的量較少,被還原的NOx的量減少,O2量增多,與氮?dú)馍缮傻腘Ox的量增多。O2含量較高,燃油能充分燃燒,產(chǎn)物中生成CO、HC的量較少,被還原的NOx的量減少,O2量增多,與氮?dú)馍缮傻腘Ox的量增多。。
一定條件下
一定條件下
n
(
尿素
)
n
(
NO
)
【答案】2CO(NH2)2+6NO5N2+2CO2+4H2O;a;隨著溫度升高,尿素水解釋放氨氣的速率加快,c(NH3)增大;ABDE;O2含量較高,燃油能充分燃燒,產(chǎn)物中生成CO、HC的量較少,被還原的NOx的量減少,O2量增多,與氮?dú)馍缮傻腘Ox的量增多。
一定條件下
【解答】
【點(diǎn)評】
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