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汽车尾气中的NOx是大气污染物之一,科学家们在尝试用更科学的方法将NOx转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染.(1)压缩天然气(CNG)汽车的优点之一是利用催化技术能够将NOx转变成无
更新时间: 2025-08-18 04:13:28
1人问答
问题描述:

汽车尾气中的NOx是大气污染物之一,科学家们在尝试用更科学的方法将NOx转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染.

(1)压缩天然气(CNG)汽车的优点之一是利用催化技术能够将NOx转变成无毒的CO2和N2.

①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1

②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2

③CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3

则△H1、△H2、△H3三者关系式为___.

(2)在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生化学反应③,在不同温度、不同投料比时,NO2的平衡转化率见下表:

投料比[n(NO2):n(CH4)]400K500K600K
160%43%28%
245%33%20%
①写出该反应平衡常数的表达式K=___.

②若温度不变,提高[n(NO2):n(CH4)]投料比,则K将___.(填“增大”、“减小”或“不变”)

③400K时,将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04mol,充入一装有催化剂的5L容器中,10分钟达到平衡,则NO2的化学反应速率为___.

(3)连续自动监测氮氧化物(NOx)的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1

①NiO电极上NO发生的电极反应式___.

②收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数),若用甲烷将其完全转化为无害气体,处理1104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,则尾气中n(NO):n(NO2)=___.

(4)在容积相同的两个密闭容器内(装有等量的某种催化剂)先各通入等量的CH4,然后再分别充入等量的NO和NO2.在不同温度下,同时分别发生②③两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图象如图2所示:

①从图中可以得出的结论是:

结论一:相同温度下NO转化效率比NO2的低

结论二:在250℃-450℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450℃-600℃时NOx转化率随温度升高而减小

结论二的原因是___.

②在上述NO2和CH4反应中,提高NO2转化率的措施有___.(填编号)

A.改用高效催化剂 B.降低温度 C.分离出H2O(g) D.增大压强

E.增加原催化剂的表面积 F.减小投料比[n(NO2):n(CH4)].

李尔国回答:
  (1)①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1<0   ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2<0   ③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=   依据盖斯定律①+②2
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