目前,全國(guó)多個(gè)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(zhuǎn)化器,可使汽車尾氣中的主要污染物(CO、NO
x、碳?xì)浠衔铮┻M(jìn)行相互反應(yīng),生成無(wú)毒物質(zhì),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(dòng)后,汽缸溫度越高,單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大,原因是
.
②汽車尾氣中轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的反應(yīng):
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(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài).如圖1,在t
2時(shí)刻,將容器的容積迅速擴(kuò)大到原來(lái)的2倍,在其他條件不變的情況下,t
3時(shí)刻達(dá)到新的平衡狀態(tài).請(qǐng)?jiān)趫D1中補(bǔ)充畫出從t
2到t
4時(shí)刻正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化曲線:
④如果要凈化汽車尾氣同時(shí)提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率,采取的措施是
.
A.降低溫度 B.增大壓強(qiáng)同時(shí)加催化劑
C.升高溫度同時(shí)充入N
2 D.及時(shí)將CO
2和N
2從反應(yīng)體系中移走
(2)壓縮天然氣(CNG)汽車的優(yōu)點(diǎn)之一是利用催化技術(shù)能夠?qū)O
x轉(zhuǎn)變成無(wú)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(xué)反應(yīng):
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(shí),NO
2的平衡轉(zhuǎn)化率見表:
投料比[] | 400K | 500K | 600K |
1 | 60% | 43% | 28% |
2 | 45% | 33% | 20% |
①寫出該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)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(shí),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(yīng)后,平衡時(shí)NO
2的體積分?jǐn)?shù)
.
(3)圖2為連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)氮氧化物(NO
x)的儀器動(dòng)態(tài)庫(kù)侖儀的工作原理示意圖.則NiO電極上NO發(fā)生的電極反應(yīng)式為:
.