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<0
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2<0
③CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H3= 。(用△H1和△H2表示)
(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)] |
400 K |
500 K |
600 K |
1 |
60% |
43% |
28% |
2 |
45% |
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”。)
③400 K时,将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04 mol,充入一装有催化剂的容器中,充分反应后,平衡时NO2的体积分数 。
(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
图1 图2
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1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,则尾气中V(NO)︰V(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)]
常温下,有一无色混合气体,可能由Cl2、HCl、NO、O2、CO2、N2、H2、NH3中的两种或多种组成,取此混合气体200 mL进行实验如下:
(1)将此气体通过浓硫酸,体积减少40 mL;
(2)剩余气体通过足量过氧化钠固体,体积又减少40 mL;
(3)剩余气体仍为无色,引燃后冷却至常温,体积又减少105 mL;
(4)最后剩余气体为15 mL,经分析知道其中氧气占1/3。则原混合气体中一定不含________;一定含________,其体积分别是_________。
各取一定量的NaHCO3和NH4HCO3分别加热到300 ℃使之完全分解,在该温度和压强下收集到的气体体积之比是1∶6,则原来NaHCO3和NH4HCO3的物质的量之比是________________。
在标准状况下,把一个装有氨气的集气瓶通过带活塞的玻璃管,倒立于有足量水的水槽中作喷泉实验。水喷入烧瓶,形成了氨水溶液,因此烧瓶中氨水的物质的量浓度为___________,溶质的质量分数为_______________。
要制取H2、O2、Cl2、HCl、NH3、H2S,从下列各物质中,分别选出必要的物质,将序号填在括号内。
a.硫化亚铁 b.浓硫酸 c.浓盐酸 d.二氧化锰
e.硝酸钠 f.铜片 g.氯化铵 h.锌 i.浓硝酸
j.氢氧化钙 k.稀硫酸 l.食盐晶体 m.氯酸钾
n.稀硝酸 o.高锰酸钾
制H2______________,制O2______________,制Cl2______________,制HCl______________,
制NH3_____________,制H2S______________。
上述气体中最不适于用排水法收集的是______________;最不适于用浓硫酸干燥的是______________;最适于用向上排气取气法收集的是______________。
在铂催化剂和加热的条件下,氨气与氧气反应的化学方程式为_______________________,氧化剂是__________,还原剂是__________,若参加反应的NH3为6 mol,则反应中转移了__________mol电子。