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NO2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=60gmol﹣1）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 molL﹣1H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2mL c2 molL﹣1NaOH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： ．

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】解：（1）①尿素[CO（NH2）2]水溶液热分解为NH3和CO2 ， 反应物为尿素和水，反应生成物为氨气和水，原子守恒书写化学方程式为：CO（NH2）2+H2O 2NH3↑+CO2↑，
故答案为：CO（NH2）2+H2O 2NH3↑+CO2↑；
②NH3在催化剂作用下还原NO2生成氮气和水，反应的化学方程式为8NH3+6NO2 7N2+12H2O，
故答案为：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，反应的化学方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O═2（NH4）2SO4 ，
故答案为：2SO2+O2+4NH3+2H2O═2（NH4）2SO4；
④涉及反应为2NH3+H2SO4=n（NH4）2SO4 ， 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O，反应中n（H2SO4）=v1×c1×10﹣3mol，n（NaOH）=v2×c2×10﹣3mol，
由方程式可知n（NaOH）+n（NH3）=2n（H2SO4），
则n（NH3）=（2v1×c1×10﹣3﹣v2×c2×10﹣3）mol，
则m（CO（NH2）2）= ×（2v1×c1×10﹣3﹣v2×c2×10﹣3）mol×60g/mol=（0.06v1c1﹣0.03v2c2 ）g，尿素溶液中溶质的质量分数是 = ，
故答案为： ；（2）①由图示可知BaO和NOx反应生成Ba（NO3）2 ， Ba（NO3）2再还原为N2 ， 则储存NOx的物质为BaO，故答案为：BaO；
②第一步反应中H2被氧化生成水，化合价由0价升高到+1价，Ba（NO3）2的N元素化合价由+5价降低到﹣3价，生成氨气，则1molBa（NO3）2生成氨气转移16mol电子，参加反应的氢气的物质的量为 =8mol，则消耗的H2与Ba（NO3）2的物质的量之比是8：1，
故答案为：8：1；③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，由N元素守恒可知15NO与NH3应为1：1，可知反应的化学方程式为415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O，
故答案为：415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O
（1）①尿素[CO（NH2）2]水溶液热分解为NH3和CO2 ， 结合原子守恒配平书写化学方程式；
②反应器中NH3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；
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；
④涉及反应为2NH3+H2SO4=n（NH4）2SO4 ， 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O，由方程式可知n（NaOH）+n（NH3）=2n（H2SO4），以此计算；（2）①由图a可知储存NOx的物质是BaO；②第一步反应中H2被氧化生成水，化合价由0价升高到+1价，Ba（NO3）2的N元素化合价由+5价降低到﹣3价，生成氨气，结合得失电子数目相等计算；③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，由N元素守恒可知15NO与NH3应为1：1，结合电子得失相等配平．