Question

【題目】柴油機氮氧化物(NOx)處理技術(shù)是一種系統(tǒng)簡單，占用空間較小的柴油車尾氣處理技術(shù)，氮氧化物主要在催化轉(zhuǎn)化裝置中被處理。

(1)柴油中含有多種烷烴，其燃燒性能用十六烷值表示。C16H34完全燃燒的化學方程式是______。

(2)柴油發(fā)動機工作時在稀燃(O2充足、柴油較少)和富燃(O2不足、柴油較多)條件下交替進行，催化轉(zhuǎn)化裝置中的物質(zhì)變化如下圖所示。

①BaO吸收NO2的化學方程式是______。

②富燃條件下Pt表面反應(yīng)的化學方程式是______。

(3)研究CO2對BaO吸收氮氧化物的影響，一定溫度下，測得氣體中CO2的體積分數(shù)與氮氧化物吸收率的關(guān)系如下圖所示。

①一定范圍內(nèi)，氮氧化物吸收率隨CO2體積分數(shù)的增大而下降，原因是_____。

②當CO2體積分數(shù)達到10%~20%時，氮氧化物吸收率依然較高，原因可能有：______。

③若柴油中硫含量較高，在稀燃過程中，BaO吸收氮氧化物的能力下降至很低水平，結(jié)合化學方程式解釋原因：______。

Answer 1

【答案】2C16H34+49O232CO2+34H2O 2BaO+4NO2+O2=2Ba(NO3)2 2CO+2NON2+2CO2 BaO與CO2反應(yīng)生成BaCO3，覆蓋在BaO表面 BaCO3在一定程度上也能吸收NOx 稀燃過程中，柴油中的硫氧化為SO2，2BaO+2SO2+O2=2BaSO4，BaSO4穩(wěn)定，不易分解，也難與NOx反應(yīng)

【解析】

根據(jù)烷烴燃燒通式書寫十六烷燃燒的化學方程式；根據(jù)圖示所給信息寫出正確的化學方程式；根據(jù)圖示所給信息結(jié)合反應(yīng)原理分析相應(yīng)原因。

(1)十六烷在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和水，化學方程式為2C16H34+49O232CO2+34H2O；

(2)①根據(jù)圖示，NO2和O2與BaO反應(yīng)生成Ba(NO3)2，化學方程式為2BaO+4NO2+O2=2Ba(NO3)2；

②根據(jù)圖示，富燃條件下，NO和CO可以在Pt的催化下反應(yīng)生成CO2和N2，化學方程式為2CO+2NON2+2CO2；

(3)①利用BaO吸收汽車尾氣中的氮氧化物，隨著CO2量的不斷增加，BaO對氮氧化物的吸收率逐漸下降，這是由于CO2可以和BaO發(fā)生反應(yīng)生成BaCO3，覆蓋在BaO表面，阻止BaO進一步吸收氮氧化物；

②當CO2體積分數(shù)達到10%~20%時，BaO對氮氧化物的吸收率雖較無二氧化碳的條件下低，但是吸收率也相對較高，這可能是CO2與BaO反應(yīng)生成的BaCO3對氮氧化物也有一定的吸收；

③柴油在氧氣充足的條件下燃燒為稀燃過程中，稀燃過程會使柴油中的硫氧化為SO2，2BaO+2SO2+O2=2BaSO4，BaSO4穩(wěn)定，不易分解，也難與NOx反應(yīng)。