燃煤废气、汽车尾气中的氮氧化物(NOx)、一氧化碳等有害气体,常用下列方法处理,以减少对环境的污染。
(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ·mol-1
则1molCH4将NO2还原为N2的反应热为 ;
(2)除氮氧化物及CO外,汽车尾气中还含有碳氢化合物等污染物,下图是汽车尾气转化研究的示意图:表示的是Pt/Al2O3/Ba表面吸附与解吸作用的机理,氮氧化物是NO2,碳氢化合物是CxHy,写出两者反应的化学方程式: ,Pt/Al2O3/Ba的作用是 ;
(3)平衡常数K的数值大小,是衡量化学反应进行程度的标志,K的数值越大,化学反应的限度越大,反应物反应的越充分。在25℃时,下列反应的平衡常数如下:
N2(g)+O2(g)2NO(g) K1=1×10-30 ㈠
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081 ㈡
2CO2 (g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92 ㈢
①常温下,反应2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) 平衡常数K= ;
②关于以上反应,下列说法正确的是
A.常温下,NO,H2O,CO2三种化合物分解放出氧气的倾向大小顺序:NO>H2O>CO2 |
B.若升高温度,反应㈢的平衡常数K3将增大 |
C.若只增加压强,且反应物、生成物状态不变,反应㈠平衡不发生移动,平衡常数不变;反应㈡平衡朝正向移动,平衡常数增大 |
D.若增加汽车发动机空气的进气量,可同时减少氮氧化物和一氧化碳的排放 |
③基于环保法规,要求改装汽车尾气处理装置,达到使氮氧化物(NO)、一氧化碳转化为无污染、可排放的气体的目的。改装的方法主要是加入有效催化剂,请你根据以上有关数据分析,在不改变其它条件的情况下,可使用催化剂除污染气体的原因: 。