题目内容
【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，请写出CO2的电子式___________________。
②反应器内NH3还原NO2过程中，若还原产物比氧化产物少1mol，转移电子总数__________个（用NA表示）。
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 g·mol1）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的相互转化实现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
【答案】
24NA 2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4 
% BaO 8∶1 415NO＋4NH3＋3O2 4 6
【解析】
（1）①CO2分子中只含有共价键，每个O与C原子间形成2对共用电子。
②反应方程式为8NH3+6NO2=3N2(还原产物)+4N2(氧化产物)+12H2O，在此反应中，共转移电子8×3=24个，由此可算出还原产物比氧化产物少1mol时转移电子总数。
③形成(NH4)2SO4时，反应物为SO2、O2、NH3、H2O，生成物为(NH4)2SO4。
④n(NH3)=2n(H2SO4)-n(NaOH)，代入数据便可求出n(NH3)，再利用n(NH3)=2n[CO(NH2)2]，便可求出尿素的物质的量，最后求出质量分数。
（2）① 从图中可看出，储存NOx的物质是BaO。
②第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2反应的方程式为8H2+Ba(NO3)2=BaO+2NH3+5H2O，由此可确定H2与Ba(NO3)2的物质的量之比。
③配平该反应的化学方程式：415NO+4NH3+3O2
415NNO+ 6H2O。
（1）①CO2分子中只含有共价键，每个O与C原子间形成2对共用电子, CO2的电子式为
。答案为；
②由反应方程式8NH3+6NO2=3N2(还原产物)+4N2(氧化产物)+12H2O可看出，还原产物比氧化产物少1mol，共转移电子8×3=24mol，转移电子总数24NA个。答案为：24NA；
③形成(NH4)2SO4时，反应方程式为2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O==2(NH4)2SO4。答案为：2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O==2(NH4)2SO4；
④n(NH3)=2n(H2SO4)-n(NaOH)= (2c1V1 - c2V2 )×10-3mol，再利用n(NH3)= 2n[CO(NH2)2]，便可求出n[CO(NH2)2]= 
，最后求出质量分数为
。答案为：
；
（2）①从图中可看出，储存NOx的物质是BaO。答案为：BaO；
②第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2反应的方程式为8H2+Ba(NO3)2=BaO+2NH3+5H2O，由此可确定H2与Ba(NO3)2的物质的量之比8∶1。答案为：8∶1；
③根据电子守恒、原子守恒配平该反应的化学方程式为：4415NNO+ 6H2O。
答案为：415NO＋4NH3＋3O2；4；6。
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