燃煤废气、汽车尾气中的氮氧化物(NO
x)、一氧化碳等有害气体,常用下列方法处理,以减少对环境的污染.
(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
CH
4(g)+4NO
2(g)=4NO(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H=-574kJ?mol
-1CH
4(g)+4NO(g)=2N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H=-1160kJ?mol
-1则1molCH
4将NO
2还原为N
2的反应热为
;
(2)除氮氧化物及CO外,汽车尾气中还含有碳氢化合物等污染物,如图是汽车尾气转化研究的示意图:
表示的是Pt/Al
2O
3/Ba表面吸附与解吸作用的机理,氮氧化物是NO
2,碳氢化合物是CxHy,写出两者反应的化学方程式:
,Pt/Al
2O
3/Ba的作用是
;
(3)平衡常数K的数值大小,是衡量化学反应进行程度的标志,K的数值越大,化学反应的限度越大,反应物反应的越充分.在25℃时,下列反应的平衡常数如下:
N
2(g)+O
2(g)?2NO(g)K
1=1×10
-30㈠
2H
2(g)+O
2(g)?2H
2O(g) K
2=2×10
81㈡
2CO
2(g)?2CO(g)+O
2(g)K
3=4×10
-92㈢
①常温下,反应2H
2O(g)?2H
2(g)+O
2(g) 平衡常数K=
;
②关于以上反应,下列说法正确的是
A.常温下,NO,H
2O,CO
2三种化合物分解放出氧气的倾向大小顺序:NO>H
2O>CO
2B.若升高温度,反应㈢的平衡常数K
3将增大
C.若只增加压强,且反应物、生成物状态不变,反应㈠平衡不发生移动,平衡常数不变;反应㈡平衡朝正向移动,平衡常数增大
D.若增加汽车发动机空气的进气量,可同时减少氮氧化物和一氧化碳的排放
③基于环保法规,要求改装汽车尾气处理装置,达到使氮氧化物(NO)、一氧化碳转化为无污染、可排放的气体的目的.改装的方法主要是加入有效催化剂,请你根据以上有关数据分析,在不改变其它条件的情况下,可使用催化剂除污染气体的原因:
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