Question

【题目】SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的排放。

（1）SCR（选择性催化还原）工作原理：

①尿素水溶液热分解为和，该反应的化学方程式为_______。

②反应器中还原的化学方程式为_________。

③当燃油中含硫量较高时，尾气中在作用下会形成，使催化剂中毒。用化学方程式表示的形成：_________。

④尿素溶液浓度影响的转化，测定溶液中尿素（）含量的方法如下：取ag尿素溶液，将所含氮完全转化为，所得用过量的mL 溶液吸收完全，剩余用溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是__________。

（2）（NSR 储存还原）工作原理：

的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。

①通过BaO和的相互转化实现的储存和还原。储存的物质是________。

②用模拟尾气中还原性气体研究了的催化还原过程，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。第一步反应消耗的与的物质的量之比是________。

③还原过程中，有时会产生笑气（）。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下与以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是。写出该反应的化学方程式__________。

Answer 1

【答案】 BaO 8：1

【解析】（1）①尿素受热分解应该得到氨气和二氧化碳，根据原子个数守恒，反应物中需要水，所以反应为： 。

②氨气将NO2还原，图中看出生成物为水和N2，利用原子个数守恒和化合价升降相等得到方程式为： 。

③尾气的SO2和氧气，再加上氨水反应，最后得到硫酸铵，根据化合价升降相等和原子个数守恒配平，得到： 。

④用溶液恰好中和过量硫酸，氢氧化钠为 ，所以过量的硫酸为，与氨气反应的硫酸为，所以氨气为，根据N原子守恒得到尿素为，质量为，质量分数为：

（2）①储存时，BaO将N元素转化为Ba(NO3)2储存。所以储存的物质是BaO。

②从图中得到开始时，氢气将硝酸钡还原为氨气，氢气化合价升高失电子，1个H2失去2个电子（H一定从0价变为+1价），硝酸钡化合价降低得电子，1个得到16个电子（每个N原子由+5价降低到氨气的-3价），为保证得失电子守恒， 与的物质的量之比是8:1。

③在有氧条件下， 与以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是，明笑气中的两个+1价N原子，一定一个来自NO的+2价降低，一个来自NH3的-3价升高，此时化合价升降不等，所以需要氧气来补充化合价的变化。所以得到部分方程式为：15NO + NH3 + O2 → 15NNO + H2O。因为一个NO降低1价，一个NH3升高4价，所以O2应该降低3价以补充化合价变化，即氧气为3/4个。根据这样的比例，将方程式配平即得到：. 。