Question

【题目】柴油机氮氧化物(NOx)处理技术是一种系统简单，占用空间较小的柴油车尾气处理技术，氮氧化物主要在催化转化装置中被处理。

(1)柴油中含有多种烷烃，其燃烧性能用十六烷值表示。C16H34完全燃烧的化学方程式是______。

(2)柴油发动机工作时在稀燃(O2充足、柴油较少)和富燃(O2不足、柴油较多)条件下交替进行，催化转化装置中的物质变化如下图所示。

①BaO吸收NO2的化学方程式是______。

②富燃条件下Pt表面反应的化学方程式是______。

(3)研究CO2对BaO吸收氮氧化物的影响，一定温度下，测得气体中CO2的体积分数与氮氧化物吸收率的关系如下图所示。

①一定范围内，氮氧化物吸收率随CO2体积分数的增大而下降，原因是_____。

②当CO2体积分数达到10%~20%时，氮氧化物吸收率依然较高，原因可能有：______。

③若柴油中硫含量较高，在稀燃过程中，BaO吸收氮氧化物的能力下降至很低水平，结合化学方程式解释原因：______。

Answer 1

【答案】2C16H34+49O232CO2+34H2O 2BaO+4NO2+O2=2Ba(NO3)2 2CO+2NON2+2CO2 BaO与CO2反应生成BaCO3，覆盖在BaO表面 BaCO3在一定程度上也能吸收NOx 稀燃过程中，柴油中的硫氧化为SO2，2BaO+2SO2+O2=2BaSO4，BaSO4稳定，不易分解，也难与NOx反应

【解析】

根据烷烃燃烧通式书写十六烷燃烧的化学方程式；根据图示所给信息写出正确的化学方程式；根据图示所给信息结合反应原理分析相应原因。

(1)十六烷在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为2C16H34+49O232CO2+34H2O；

(2)①根据图示，NO2和O2与BaO反应生成Ba(NO3)2，化学方程式为2BaO+4NO2+O2=2Ba(NO3)2；

②根据图示，富燃条件下，NO和CO可以在Pt的催化下反应生成CO2和N2，化学方程式为2CO+2NON2+2CO2；

(3)①利用BaO吸收汽车尾气中的氮氧化物，随着CO2量的不断增加，BaO对氮氧化物的吸收率逐渐下降，这是由于CO2可以和BaO发生反应生成BaCO3，覆盖在BaO表面，阻止BaO进一步吸收氮氧化物；

②当CO2体积分数达到10%~20%时，BaO对氮氧化物的吸收率虽较无二氧化碳的条件下低，但是吸收率也相对较高，这可能是CO2与BaO反应生成的BaCO3对氮氧化物也有一定的吸收；

③柴油在氧气充足的条件下燃烧为稀燃过程中，稀燃过程会使柴油中的硫氧化为SO2，2BaO+2SO2+O2=2BaSO4，BaSO4稳定，不易分解，也难与NOx反应。