Question

【题目】（12分）SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
（1）SCR（选择性催化还原）工作原理：
①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2 ， 该反应的化学方程式：。
②反应器中NH3还原CO2的化学方程式：。
③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4 ， 使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：。
④尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素（M=60 mg·L1）含量的方法如下：取a g尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3 ， 所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L1 H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L1 NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是。
（2）NSR（NOx储存还原）工作原理： NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。

①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实验NOx的储存和还原。储存NOx的物质是。
②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是。
③还原过程中，有时会产生笑气（N2O）。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整： □15NNO+□H2O

Answer 1

【答案】
（1）CO(NH2)2+H2O 2NH3↑+CO2↑；8NH3+6NO2 7N2+12H2O；2SO2+O2+4NH3+2H2O==2(NH4)2SO4；
（2）BaO；8∶1；415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O
【解析】（1）①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2 ， 结合原子守恒，发生反应的化学方程式为CO(NH2)2+H2O 2NH3↑+CO2↑；②NH3在催化剂作用下还原NO2生成氮气和水，根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为8NH3+6NO2 7N2+12H2O；③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4 ， 此反应中SO2是还原剂，氧气是氧化剂，结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O==2(NH4)2SO4；④吸收NH3的硫酸的物质的量为v1×10-3L× c1 mol·L1 -v2 ×10-3L×c2 mol·L1 × =（v1c1- v2c2）×10-3mol，尿素的物质的量为 （v1c1- v2c2）×10-3mol，则尿素溶液中溶质的质量分数是[ （v1c1- v2c2）×10-3mol×60g/mol]÷a g×100%= ；