汽車尾氣中的NO
x是大氣污染物之一,科學家們在嘗試用更科學的方法將NO
x轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì),從而減少汽車尾氣污染.
(1)壓縮天然氣(CNG)汽車的優(yōu)點之一是利用催化技術(shù)能夠?qū)O
x轉(zhuǎn)變成無毒的CO
2和N
2.
①CH
4(g)+4NO
2(g)
4NO(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H
1<0
②CH
4(g)+4NO(g)
2N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H
2<0
③CH
4(g)+2NO
2(g)
N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H
3=
.(用△H
1和△H
2表示)
(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③,在不同溫度、不同投料比時,NO
2的平衡轉(zhuǎn)化率見下表:
投料比[n(NO2)/n(CH4)] | 400 K | 500 K | 600 K |
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)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如圖1
①NiO電極上NO發(fā)生的電極反應式:
.
②收集某汽車尾氣經(jīng)測量NO
x的含量為1.12%(體積分數(shù)),若用甲烷將其完全轉(zhuǎn)化為無害氣體,處理1×10
4L(標準狀況下)該尾氣需要甲烷30g,則尾氣中V(NO):V(NO
2)=
(4)在容積相同的兩個密閉容器內(nèi) (裝有等量的某種催化劑) 先各通入等量的CH
4,然后再分別充入等量的NO和NO
2.在不同溫度下,同時分別發(fā)生②③兩個反應:并在t秒時測定其中NO
x轉(zhuǎn)化率,繪得圖象如圖2所示:
①從圖中可以得出的結(jié)論是
結(jié)論一:相同溫度下NO轉(zhuǎn)化效率比NO
2的低
結(jié)論二:在250℃-450℃時,NO
x轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,450℃-600℃時NO
x轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小
結(jié)論二的原因是
②在上述NO
2和CH
4反應中,提高NO
2轉(zhuǎn)化率的措施有
.(填編號)
A.改用高效催化劑 B.降低溫度 C.分離出H
2O(g) D.增大壓強
E.增加原催化劑的表面積 F.減小投料比[
].