浙江省某中学高中物理课件：汽车尾气的净化

汽车尾气的治理瑞安中学

苏香妹汽车尾气的治理瑞安中学苏香妹1平安夜活动设计方案以“拥抱平安夜”为主题,在平安夜的那一天,举行大型聚会游玩活动,欢乐拥抱平安夜。以开心、快乐为媒介,把抱抱团的精神传递出去。在平安夜这一天,达到每个成员开心、快乐的度过这一天,并拥抱路上的行人的活动,把这种欢乐、抱抱团的开心用真情传递出去,达到全民共欢乐。平安夜的圣诞节的前一天,圣诞节这个名称是“基督弥撒”的缩写是为耶稣的诞辰庆祝的意思,因而又名耶诞节,但交换礼物寄圣诞卡,这都使圣诞节成为一个普天同庆的日子,于是圣诞节在全世界流行起来,而每每前一天人们都会为此天的到来而狂欢而祈祷,所以这天就是平安夜。由活动的前一天做好宣传,此事由宣传部主要负责制作,其他部门配合完成。展板在中区教工食堂前展三天,之后在西区展四天。每个社团干部都用短信分批通知下面每个成员,要到位,宣传力度要加大。出发前展板费用6元出发时当天下午集合时每人预先收取60元为集体活动所有,其中包括晚饭(火锅城)、KTV通宵等,把抱团不收取任何其他团费,具体费用当天变动临时通知。1、1:30在756西区站牌集合、由抱抱团副团长宣布注意事项。2、自费做公交去中山公园集合游玩过山车,鬼屋。3平安夜活动设计方案2浙江省某中学高中物理课件：汽车尾气的净化3话说汽车与尾气据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg，碳氢化合物200—400kg，氮氧化合物50—150kg；按此计算1年我国汽车氮氧化合物排放量8500吨—25500吨，CO排放量为51万吨问题1：请你说说汽车产生这些尾气的化学原理？问题2：如何减少或消除汽车尾气中的有害成分？话说汽车与尾气据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000k4深入科学本质汽车尾气的化学成分及可能的化学反应近200种化合物，对人体危害最大的是燃料不完全燃烧形成的一氧化碳、CXHY以及氮气与氧气高温下生成的氮氧化物NOX。汽车尾气中除了CO、

CXHY、NOX等有害物质以外，当然还含有氧气、氢气、水等等物质，你认为这些物质之间可以发生氧化还原反应吗？请写出可能的反应，并说一说你是怎么猜想深入科学本质汽车尾气的化学成分及可能的化学反应汽车尾气中除了5二氧化氮与氢气（1）尾气被氧化一氧化碳与氧气一氧化碳与水碳氢化合物与氧气（2）尾气间的氧化--还原一氧化氮与一氧化碳

2NO

+2CO

==N2

+2CO2一氧化氮与碳氢化合物CH4+2NO2 =CO2+N2+2H2

O判断反应能否自发进行的依据是什么？H2+2NO2

=2HNO2二氧化氮与氢气（1）尾气被氧化一氧化碳与氧气一氧化碳与水6验证该反应能否发生已知：（1）N2(g)+O2(g)==2NO(g)

(g)ΔH1=+180KJ·mol-1;（2）2NO

(g)+O2

(g)==2NO2

(g)(g)

,ΔH2=-1023KJ·mol-1;（3）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H3=-890KJ/mol回答下列问题：1.判断反应CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(l)

，ΔH4是多少KJ·mol-1该反应在什么条件下能自发进行？资料表明该反应在低温或高温下均能自发进行，为什么？验证该反应能否发生已知：△H3=-890KJ/mol回答下7实际问题的解决该反应CH4(g)

+2NO2

(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(l)

，的二氧化氮在不同温度下的平衡转化率如下图所示，试解释其可能的原因SO2平衡转化率445反应温度℃/实际问题的解决该反应CH4(g)+2NO2(g) CO28已知

2NO

(g)

+2CO

(g) N2 (g)

+2CO2

(g)该反应在500K时，平衡常数为4.4×1067

，在1000K时平衡常数为4.5×1028。问题1：温度升高平衡常数变小，为什么？问题2：你认为该反应的程度大吗？问题3：为什么尾气中一氧化氮与一氧化碳含量高呢？问题4：如何提高尾气转化的速率呢？已知2NO(g)+2CO(g) N2 (g)+2C9提高尾气的转化效率1.从燃料燃烧到放出气体不到几秒钟，提高尾气转化率的关键是加快反应速率问题1：下图是“三元催化转化器”，常温下不具备催化能力，为什么？问题2：催化剂需要适宜的温度，你认为三元催化转化器是如何维持反应温度,又是如何使尾气转化充分提高尾气的转化效率1.从燃料燃烧到放出气体不到几秒钟，提高尾102.某研究小组实验中发现机动车尾气转化效率与空燃比（空气与燃油气的体积比）的变化关系2NO +2CON2

+2CO2问题1：空燃比变小时，碳氢化合物与一氧化碳的转化率变低，而氮氧化物的转化率变高，说明原因问题2：你认为合适的空燃比是多少？CH4+2NO2 CO2+N2+2H2

O2.某研究小组实验中发现机动车尾气转化效率与空燃比（空气与113.下图所示，是当前研究较多并已经投放市场的汽车尾气消除方法。请回答下列方法：空燃比过小易产生CO，有人提出可以设计反应2CO(g)==2C(s) + O2(g)来消除CO污染。判断该设想是否可行，并说明理由？3.下图所示，是当前研究较多并已经投放市场的汽车尾气消除方124.在汽车尾气上安装三元催化转化器在一定条件下丙烯可选择性还原NOX，用以除去氮氧化物。如：2C3H6(g)+18NO

(g) 6CO2(g)+6H2O(g)+9N2(g)

。画出在一容积可变的密闭容器中，保持500

℃，从通入NO和C3H6开始，随着反应的不断进行，外力不断压缩容器体积，使压强不断增大（各物质状态不发生改变），NO的物质的量变化曲线示意图4.在汽车尾气上安装三元催化转化器135.问题：碱液吸收法也是处理氮氧化物的常用方法，将氢氧化钠溶液脱硝得到的NaNO2、NaNO3的混合液和氢氧化钠溶液分别加入到如下图所示的电解槽中进行电解，可以进一步处理成无害物质N2排放。A室中产生N2的电极方程式2NO2-+6e-+4H2O==N2+8OH-2NO3-+10e-+6H2O==N2+12OH-N2A室 B室阴离子交换膜电极1电极25.问题：碱液吸收法也是处理氮氧化物的常用方法，将氢氧化146.用强氧化剂也可以实现气体中氮氧化物脱硝用漂白粉溶液脱硝过程包含一系列可逆反应：2NO+O2

2NO2，

NO+HClO

NO2+HCl2NO2+H2O HNO2+HNO3，等（1）实验测得吸收液初始PH与NO的脱除率的关系如题图所示：问题1：在4<PH<10时，PH越小，NO脱除率越大，为4861012NO率%20什么？80脱60除40PHPH较小时，溶液HClO浓度增大，有利于NO被氧化高价态氮氧起化物始吸收液，含Ca(ClO)2

0.1%6.用强氧化剂也可以实现气体中氮氧化物脱硝用漂白粉溶液脱硝过156.用强氧化剂也可以实现气体中氮氧化物脱硝4861012NO率%2080脱60除40PH起始吸收液，含Ca(ClO)2

0.1%用漂白粉溶液脱硝过程包含一系列可逆反应：2NO+O2

2NO2，2NO2+H2O

HNO2+HNO3，NO+HClO NO2+HCl等（1）实验测得吸收液初始PH与NO的脱除率的关系如题图所示：PH=12时，溶液处于碱性状态，氮氧化物转化为盐问题2：在PH=12时，NO脱除率又有所增大，为什么？6.用强氧化剂也可以实现气体中氮氧化物脱硝4861012NO16浙江省某中学高中物理课件：汽车尾气的净化17小结解决实际问题的行动1.化学反应方向判断可能的化学原理与反应条件2.是反应程度问题（热力学），还是反应速率（动力学）3.动力学思考常见5个条件的变化；还是通过能量转化方式不同实现“做功”4.热力学问题思考常见3个条件的变化；小结解决实际问题的行动18创新解决解决汽车动力的可行办法（1）燃料通过电化学方法释放化学能，并生成无污染物质（2）充电电源（3）太阳能电池通过本节课的学习，你认为，人类解决汽车能源还有哪些创新之举创新解决解决汽车动力的可行办法通过本节课的学习，你认为，人类19人类的大智慧为减少汽车尾气，人类除了探索太阳能汽车，电力汽车，氢能汽车外，在我国正在大力推广乙醇做燃料的汽车到2020年我国将实现乙醇汽油全覆盖。人类的大智慧为减少汽车尾气，人类除了探索太阳能汽车，电力汽20利用下图所示装置可以CO2气体转化为燃料气体CO下列说法正确的是该过程是将化学能转化为电能的过程电极a表面发生还原反应b电极的电极反应为：CO2+2H++2e-==CO+H2O该装置中每生成1molCO，同时生成1molO2C利用下图所示装置可以CO2气体转化为燃料气体CO下列说法正确21左图所示，是当前研究较多并已经投放市场的汽车尾气消除方法。请回答下列方法：2.在汽车尾气上安装三元催化转化器可实现反应：2NO

(g) +2CO(g)==2N2+2CO2(g)ΔH<0;若该反应在恒压的密闭容器中进行，则下列有关说法正确的是（ ）其它条件不变，增大催化剂与反应物的接触面积，能提高反应速率，使平衡常数增大平衡时，其他条件不变，升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减少在恒温条件下，混合气体密度不变时，反应达到化学平衡状态平衡时，其他条件不变，增大NO的浓度，反应物的转化转化率都增大C左图所示，是当前研究较多并已经投放市场的汽车尾气消除方法。222.在汽车尾气上安装三元催化转化器可实现反应：2NO

(g) +2CO(g)==2N2+2CO2(g)ΔH<0;将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应经过相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率（脱氮率即NO的转化率），结果如图所示。以下说法正确的是（第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响曲线①

、②最高点表示此时平衡转化率最高两种催化剂分别适宜55℃和75℃左右脱氮）D2.在汽车尾气上安装三元催化转化器可实现反应：将NO和CO23谢谢各位！请批评指正！作业1：调查人类当前消除雾霾的主要方法，尤其是室内空气净化器的化学原理作业2：调查燃煤烟道废弃所含有害物质，结合本节课的学习内容，提出处理原理谢谢各位！请批评指正！作业1：调查人类当前消除雾霾的主要方法24汽车尾气的治理瑞安中学

苏香妹汽车尾气的治理瑞安中学苏香妹25平安夜活动设计方案以“拥抱平安夜”为主题,在平安夜的那一天,举行大型聚会游玩活动,欢乐拥抱平安夜。以开心、快乐为媒介,把抱抱团的精神传递出去。在平安夜这一天,达到每个成员开心、快乐的度过这一天,并拥抱路上的行人的活动,把这种欢乐、抱抱团的开心用真情传递出去,达到全民共欢乐。平安夜的圣诞节的前一天,圣诞节这个名称是“基督弥撒”的缩写是为耶稣的诞辰庆祝的意思,因而又名耶诞节,但交换礼物寄圣诞卡,这都使圣诞节成为一个普天同庆的日子,于是圣诞节在全世界流行起来,而每每前一天人们都会为此天的到来而狂欢而祈祷,所以这天就是平安夜。由活动的前一天做好宣传,此事由宣传部主要负责制作,其他部门配合完成。展板在中区教工食堂前展三天,之后在西区展四天。每个社团干部都用短信分批通知下面每个成员,要到位,宣传力度要加大。出发前展板费用6元出发时当天下午集合时每人预先收取60元为集体活动所有,其中包括晚饭(火锅城)、KTV通宵等,把抱团不收取任何其他团费,具体费用当天变动临时通知。1、1:30在756西区站牌集合、由抱抱团副团长宣布注意事项。2、自费做公交去中山公园集合游玩过山车,鬼屋。3平安夜活动设计方案26浙江省某中学高中物理课件：汽车尾气的净化27话说汽车与尾气据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg，碳氢化合物200—400kg，氮氧化合物50—150kg；按此计算1年我国汽车氮氧化合物排放量8500吨—25500吨，CO排放量为51万吨问题1：请你说说汽车产生这些尾气的化学原理？问题2：如何减少或消除汽车尾气中的有害成分？话说汽车与尾气据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000k28深入科学本质汽车尾气的化学成分及可能的化学反应近200种化合物，对人体危害最大的是燃料不完全燃烧形成的一氧化碳、CXHY以及氮气与氧气高温下生成的氮氧化物NOX。汽车尾气中除了CO、

CXHY、NOX等有害物质以外，当然还含有氧气、氢气、水等等物质，你认为这些物质之间可以发生氧化还原反应吗？请写出可能的反应，并说一说你是怎么猜想深入科学本质汽车尾气的化学成分及可能的化学反应汽车尾气中除了29二氧化氮与氢气（1）尾气被氧化一氧化碳与氧气一氧化碳与水碳氢化合物与氧气（2）尾气间的氧化--还原一氧化氮与一氧化碳

2NO

+2CO

==N2

+2CO2一氧化氮与碳氢化合物CH4+2NO2 =CO2+N2+2H2

O判断反应能否自发进行的依据是什么？H2+2NO2

=2HNO2二氧化氮与氢气（1）尾气被氧化一氧化碳与氧气一氧化碳与水30验证该反应能否发生已知：（1）N2(g)+O2(g)==2NO(g)

(g)ΔH1=+180KJ·mol-1;（2）2NO

(g)+O2

(g)==2NO2

(g)(g)

,ΔH2=-1023KJ·mol-1;（3）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H3=-890KJ/mol回答下列问题：1.判断反应CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(l)

，ΔH4是多少KJ·mol-1该反应在什么条件下能自发进行？资料表明该反应在低温或高温下均能自发进行，为什么？验证该反应能否发生已知：△H3=-890KJ/mol回答下31实际问题的解决该反应CH4(g)

+2NO2

(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(l)

，的二氧化氮在不同温度下的平衡转化率如下图所示，试解释其可能的原因SO2平衡转化率445反应温度℃/实际问题的解决该反应CH4(g)+2NO2(g) CO232已知

2NO

(g)

+2CO

(g) N2 (g)

+2CO2

(g)该反应在500K时，平衡常数为4.4×1067

，在1000K时平衡常数为4.5×1028。问题1：温度升高平衡常数变小，为什么？问题2：你认为该反应的程度大吗？问题3：为什么尾气中一氧化氮与一氧化碳含量高呢？问题4：如何提高尾气转化的速率呢？已知2NO(g)+2CO(g) N2 (g)+2C33提高尾气的转化效率1.从燃料燃烧到放出气体不到几秒钟，提高尾气转化率的关键是加快反应速率问题1：下图是“三元催化转化器”，常温下不具备催化能力，为什么？问题2：催化剂需要适宜的温度，你认为三元催化转化器是如何维持反应温度,又是如何使尾气转化充分提高尾气的转化效率1.从燃料燃烧到放出气体不到几秒钟，提高尾342.某研究小组实验中发现机动车尾气转化效率与空燃比（空气与燃油气的体积比）的变化关系2NO +2CON2

+2CO2问题1：空燃比变小时，碳氢化合物与一氧化碳的转化率变低，而氮氧化物的转化率变高，说明原因问题2：你认为合适的空燃比是多少？CH4+2NO2 CO2+N2+2H2

O2.某研究小组实验中发现机动车尾气转化效率与空燃比（空气与353.下图所示，是当前研究较多并已经投放市场的汽车尾气消除方法。请回答下列方法：空燃比过小易产生CO，有人提出可以设计反应2CO(g)==2C(s) + O2(g)来消除CO污染。判断该设想是否可行，并说明理由？3.下图所示，是当前研究较多并已经投放市场的汽车尾气消除方364.在汽车尾气上安装三元催化转化器在一定条件下丙烯可选择性还原NOX，用以除去氮氧化物。如：2C3H6(g)+18NO

(g) 6CO2(g)+6H2O(g)+9N2(g)

。画出在一容积可变的密闭容器中，保持500

℃，从通入NO和C3H6开始，随着反应的不断进行，外力不断压缩容器体积，使压强不断增大（各物质状态不发生改变），NO的物质的量变化曲线示意图4.在汽车尾气上安装三元催化转化器375.问题：碱液吸收法也是处理氮氧化物的常用方法，将氢氧化钠溶液脱硝得到的NaNO2、NaNO3的混合液和氢氧化钠溶液分别加入到如下图所示的电解槽中进行电解，可以进一步处理成无害物质N2排放。A室中产生N2的电极方程式2NO2-+6e-+4H2O==N2+8OH-2NO3-+10e-+6H2O==N2+12OH-N2A室 B室阴离子交换膜电极1电极25.问题：碱液吸收法也是处理氮氧化物的常用方法，将氢氧化386.用强氧化剂也可以实现气体中氮氧化物脱硝用漂白粉溶液脱硝过程包含一系列可逆反应：2NO+O2

2NO2，

NO+HClO

NO2+HCl2NO2+H2O HNO2+HNO3，等（1）实验测得吸收液初始PH与NO的脱除率的关系如题图所示：问题1：在4<PH<10时，PH越小，NO脱除率越大，为4861012NO率%20什么？80脱60除40PHPH较小时，溶液HClO浓度增大，有利于NO被氧化高价态氮氧起化物始吸收液，含Ca(ClO)2

0.1%6.用强氧化剂也可以实现气体中氮氧化物脱硝用漂白粉溶液脱硝过396.用强氧化剂也可以实现气体中氮氧化物脱硝4861012NO率%2080脱60除40PH起始吸收液，含Ca(ClO)2

0.1%用漂白粉溶液脱硝过程包含一系列可逆反应：2NO+O2

2NO2，2NO2+H2O

HNO2+HNO3，NO+HClO NO2+HCl等（1）实验测得吸收液初始PH与NO的脱除率的关系如题图所示：PH=12时，溶液处于碱性状态，氮氧化物转化为盐问题2：在PH=12时，NO脱除率又有所增大，为什么？6.用强氧化剂也可以实现气体中氮氧化物脱硝4861012NO40浙江省某中学高中物理课件：汽车尾气的净化41小结解决实际问题的行动1.化学反应方向判断可能的化学原理与反应条件2.是反应程度问题（热力学），还是反应速率（动力学）3.动力学思考常见5个条件的变化；还是通过能量转化方式不同实现“做功”4.热力学问题思考常见3个条件的变化；小结解决实际问题的行动42创新解决解决汽车动力的可行办法（1）燃料通过电化学方法释放化学能，并生成无污染物质（2）充电电源（3）太阳能电池通过本节课的学习，你认为，人类解决汽车能源还有哪些创新之举创新解决解决汽车动力的可行办法通过本节课的学习，你认为，人类43人类的大智慧为减少汽