目前,全國多個地區(qū)為霧霾所困,氮氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一.消除氮氧化物有多種方法.
(1)在汽車上安裝三效催化轉化器,可使汽車尾氣中的主要污染物(CO、NO
x、碳氫化合物)進行相互反應,生成無毒物質,減少汽車尾氣污染.
已知:N
2(g)+O
2(g)?2NO(g);△H=+180.5kJ/mo1
2C(s)+O
2(g)═2CO(g);△H=-221.0kJ/mo1
C(s)+O
2(g)═CO
2(g);△H=-393.5kJ/mo1
①汽車啟動后,汽缸溫度越高,單位時間內(nèi)NO排放量越大,原因是
.
②汽車尾氣中轉化器中發(fā)生的反應:
2NO(g)+2CO(g)?N
2(g)+2CO
2(g)△H=
.
③在一定溫度下,在密閉容器中充入NO和CO,t
1時刻達到平衡狀態(tài).如圖1,在t
2時刻,將容器的容積迅速擴大到原來的2倍,在其他條件不變的情況下,t
3時刻達到新的平衡狀態(tài).請在圖1中補充畫出從t
2到t
4時刻正反應速率隨時間的變化曲線:
④如果要凈化汽車尾氣同時提高該反應的速率和NO的轉化率,采取的措施是
.
A.降低溫度 B.增大壓強同時加催化劑
C.升高溫度同時充入N
2 D.及時將CO
2和N
2從反應體系中移走
(2)壓縮天然氣(CNG)汽車的優(yōu)點之一是利用催化技術能夠將NO
x轉變成無毒的CO
2和N
2.在恒壓下,將CH
4(g)和NO
2(g)置于密閉容器中發(fā)生化學反應:
CH
4(g)+2NO
2(g)
N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H<0
在不同溫度、不同投料比時,NO
2的平衡轉化率見表:
投料比[] | 400K | 500K | 600K |
1 | 60% | 43% | 28% |
2 | 45% | 33% | 20% |
①寫出該反應平衡常數(shù)的表達式K=
.
②若溫度不變,提高[
]投料比,則K將
.(填“增大”、“減小”或“不變”.)
③400K時,將投料比為1的NO
2和CH
4的混合氣體共0.04mol,充入一裝有催化劑的容器中,充分反應后,平衡時NO
2的體積分數(shù)
.
(3)圖2為連續(xù)自動監(jiān)測氮氧化物(NO
x)的儀器動態(tài)庫侖儀的工作原理示意圖.則NiO電極上NO發(fā)生的電極反應式為:
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