Question

I. 向盛有一定量烧碱溶液的烧杯中通入一定量的CO₂ 气体后，再向所得溶液中逐滴加入盐酸至过量，产生的 CO₂ 气体与加入 HCl 的物质的量的关系如图所示(忽略 CO₂ 的溶解和 HCl的挥发)：

请问图中O点对应溶液的溶质为_____(填化学式)，其物质的量之比为_____。开始产生 CO₂ 气体时对应的离子方程式为_____。

II.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：_____________。

(2)NSR技术通过BaO和Ba(NO₃)₂的相互转化实现NO_x(氮氧化物)的储存和还原，能有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO_x排放。其工作原理如图所示。

①储存时，吸收NO_x(如NO、NO₂)的物质是______。

②还原时，在一定条件下发生反应的化学方程式为：_______。

Answer

Na2CO3、NaHCO3 1:1 HCO+ H+ =CO2↑+H2O CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3 8NH3+6NO27N2+12H2O 2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4 BaO 5CO + Ba(NO3)2N2 + BaO + 5CO2

【解析】

I.根据Na2CO3与HCl反应的原理进行分析；

II.①根据尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2 ，根据原子守恒书写化学方程式；

②根据NH3在催化剂作用下还原NO2生成氮气和水，书写化学方程式；

③根据SO2在O2作用下与NH3和H2O反应生成(NH4)2SO4，书写反应方程式；

(2)由图示和氧化还原反应原理进行分析解答。

I.由图可知，生成气体消耗的盐酸大于不生成气体时消耗的盐酸，且消耗盐酸为2:1，则图中O点对应溶液的溶质为Na2CO3、NaHCO3，由Na2CO3 + HCl= NaHCO3+NaCl、NaHCO3 + HCl= NaCl+ H2O+ CO2 ；可知其物质的量之比为1 : 1，开始产生CO2气体时对应的离子方程式为HCO+ H+ =CO2↑+H2O，故答案为：Na2CO3、NaHCO3；1 : 1；Na2CO3、NaHCO3；HCO+ H+ =CO2↑+H2O；

II.①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2 ，反应物为尿素和水，生成物为氨气和CO2，根据原子守恒书写化学方程式为： CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑，故答案： CO(NH2)2+H2O2NH3↑+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+6NO27N2+12H2O，故答案：8NH3+6NO27N2+12H2O；

③SO2在O2作用下与NH3和H2O反应生成(NH4)2SO4，此反应的方程式为： 2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4，故答案：2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4；

(2)由图示可知BaO和NO，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：BaO；
由图可知：在一定条件下Ba(NO3)2与CO发生反应生成N2 、BaO和CO2，反应的化学方程式为：5CO + Ba(NO3)2N2 + BaO + 5CO2，故答案：5CO + Ba(NO3)2N2 + BaO + 5CO2。