24. SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO
x排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:
①尿素[CO(NH
2)
2]水溶液热分解为NH
3和CO
2,请写出CO
2的电子式
___________________。
②反应器内NH
3还原NO
2过程中,若还原产物比氧化产物少1mol,转移电子总数
__________个(用N
A表示)。
③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO
2在O
2作用下会形成(NH
4)
2SO
4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH
4)
2SO
4的形成
_________。
④尿素溶液浓度影响NO
2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol
−1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH
3,所得NH
3用过量的v
1 mL c
1 mol·L
−1 H
2SO
4溶液吸收完全,剩余H
2SO
4用v
2 mL c
2 mol·L
−1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是
________(2)NSR(NO
x储存还原)工作原理:NO
x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(NO
3)
2的相互转化实现NO
x的储存和还原。储存NO
x的物质是
_________。
②用H
2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO
3)
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H
2与Ba(NO
3)
2的物质的量之比是
___。
③还原过程中,有时会产生笑气(N
2O)。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NH
3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+H
2O