Question

【題目】SCR和NSR技術可有效降低柴油發動機在空氣過量條件下的排放。

（1）SCR（選擇性催化還原）工作原理：

①尿素水溶液熱分解為和，該反應的化學方程式為_______。

②反應器中還原的化學方程式為_________。

③當燃油中含硫量較高時，尾氣中在作用下會形成，使催化劑中毒。用化學方程式表示的形成：_________。

④尿素溶液濃度影響的轉化，測定溶液中尿素（）含量的方法如下：取ag尿素溶液，將所含氮完全轉化為，所得用過量的mL 溶液吸收完全，剩余用溶液恰好中和，則尿素溶液中溶質的質量分數是__________。

（2）（NSR 儲存還原）工作原理：

的儲存和還原在不同時段交替進行，如圖a所示。

①通過BaO和的相互轉化實現的儲存和還原。儲存的物質是________。

②用模擬尾氣中還原性氣體研究了的催化還原過程，該過程分兩步進行，圖b表示該過程相關物質濃度隨時間的變化關系。第一步反應消耗的與的物質的量之比是________。

③還原過程中，有時會產生笑氣（）。用同位素示蹤法研究發現笑氣的產生與NO有關。在有氧條件下與以一定比例反應時，得到的笑氣幾乎都是。寫出該反應的化學方程式__________。

Answer 1

【答案】 BaO 8：1

【解析】（1）①尿素受熱分解應該得到氨氣和二氧化碳，根據原子個數守恒，反應物中需要水，所以反應為： 。

②氨氣將NO2還原，圖中看出生成物為水和N2，利用原子個數守恒和化合價升降相等得到方程式為： 。

③尾氣的SO2和氧氣，再加上氨水反應，最后得到硫酸銨，根據化合價升降相等和原子個數守恒配平，得到： 。

④用溶液恰好中和過量硫酸，氫氧化鈉為 ，所以過量的硫酸為，與氨氣反應的硫酸為，所以氨氣為，根據N原子守恒得到尿素為，質量為，質量分數為：

（2）①儲存時，BaO將N元素轉化為Ba(NO3)2儲存。所以儲存的物質是BaO。

②從圖中得到開始時，氫氣將硝酸鋇還原為氨氣，氫氣化合價升高失電子，1個H2失去2個電子（H一定從0價變為+1價），硝酸鋇化合價降低得電子，1個得到16個電子（每個N原子由+5價降低到氨氣的-3價），為保證得失電子守恒， 與的物質的量之比是8:1。

③在有氧條件下， 與以一定比例反應時，得到的笑氣幾乎都是，明笑氣中的兩個+1價N原子，一定一個來自NO的+2價降低，一個來自NH3的-3價升高，此時化合價升降不等，所以需要氧氣來補充化合價的變化。所以得到部分方程式為：15NO + NH3 + O2 → 15NNO + H2O。因為一個NO降低1價，一個NH3升高4價，所以O2應該降低3價以補充化合價變化，即氧氣為3/4個。根據這樣的比例，將方程式配平即得到：. 。