汽车尾气已成为城市空气的主要污染源,治理汽车尾气的SCR(选择性催化还原)和NSR(NOx储存还原)技术均可有效降低柴油发动机工作过程中排放的NOx。
(1)SCR工作原理

①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式是 CO(NH2)2+H2O △ 2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O △ 2NH3+CO2。
②反应器中NH3还原NO2的化学方程式是 8NH3+6NO2 催化剂 7N2+12H2O8NH3+6NO2 催化剂 7N2+12H2O。
(2)NSR(NOx储存还原)的工作原理如图所示,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,通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。

①BaO吸收NO2的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是 1:41:4。
②富燃条件下Pt表面反应的化学方程式是 2CO+2NO 催化剂 N2+2CO22CO+2NO 催化剂 N2+2CO2。
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:稀燃过程中,柴油中的硫被氧化为SO2,2SO2+O2+2BaO=2BaSO4,BaSO4稳定,不易分解,也难与NOx反应稀燃过程中,柴油中的硫被氧化为SO2,2SO2+O2+2BaO=2BaSO4,BaSO4稳定,不易分解,也难与NOx反应。
④研究发现:尾气中的CO2对BaO吸收氮氧化物有影响。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图所示。则: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 BaO与CO2反应生成BaCO3,覆盖在BaO表面,阻止BaO进一步吸收NOxBaO与CO2反应生成BaCO3,覆盖在BaO表面,阻止BaO进一步吸收NOx;当CO2体积分数达到10%~20%时,氮氧化物吸收率依然较高,原因可能是 BaO与CO2反应生成BaCO3在一定程度上也能吸收NOxBaO与CO2反应生成BaCO3在一定程度上也能吸收NOx。

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催化剂
催化剂
催化剂
催化剂
【考点】氧化还原反应的基本概念及规律.
【答案】CO(NH2)2+H2O 2NH3+CO2;8NH3+6NO2 7N2+12H2O;1:4;2CO+2NO N2+2CO2;稀燃过程中,柴油中的硫被氧化为SO2,2SO2+O2+2BaO=2BaSO4,BaSO4稳定,不易分解,也难与NOx反应;BaO与CO2反应生成BaCO3,覆盖在BaO表面,阻止BaO进一步吸收NOx;BaO与CO2反应生成BaCO3在一定程度上也能吸收NOx
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催化剂
催化剂
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:57引用:3难度:0.7
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