汽车尾气中的NO
x是大气污染物之一,科学家们在尝试用更科学的方法将NO
x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NO
x转变成无毒的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)在恒压下,将CH
4(g)和NO
2(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,NO
2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[
]投料比,则K将
.(填“增大”、“减小”或“不变”.)
③400K时,将投料比为1的NO
2和CH
4的混合气体共0.04mol,充入一装有催化剂的容器中,充分反应后,平衡时NO
2的体积分数
.
(3)连续自动监测氮氧化物(NO
x)的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1
①NiO电极上NO发生的电极反应式:
.
②收集某汽车尾气经测量NO
x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1×10
4L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,则尾气中V(NO):V(NO
2)=
(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CH
4,然后再分别充入等量的NO和NO
2.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NO
x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NO
2的低
结论二:在250℃-450℃时,NO
x转化率随温度升高而增大,450℃-600℃时NO
x转化率随温度升高而减小
结论二的原因是
②在上述NO
2和CH
4反应中,提高NO
2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H
2O(g) D.增大压强
E.增加原催化剂的表面积 F.减小投料比[
].