氮氧化物的产生及转化解析

大气中氮氧化物的形成与化学反应机制大气中的氮氧化物（NOx）是指氮氧化物（氮气（N2）氧化产生的化合物）的总称，主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。

它们是大气中的重要污染物，对人类健康和环境造成不良影响。

因此，了解大气中氮氧化物的形成与化学反应机制对于减少这些污染物的排放至关重要。

1. 氮氧化物的来源氮氧化物主要来自燃烧过程，包括工业生产、交通运输和能源消耗等活动产生的废气排放。

具体而言，机动车辆排放是城市大气中氮氧化物的重要来源，尤其是柴油车的排放更为显著。

此外，燃煤、燃油以及其他高温燃烧过程也会释放大量氮氧化物。

森林、农田和废物处理等体系也可释放一定量的氮氧化物。

2. 形成机制氮氧化物的形成涉及多个化学反应。

首先，在高温（1000°C以上）下，氧气和氮气发生反应，生成一氧化氮：N2 + O2 → 2NO。

这个反应在燃烧过程中是主要的氮氧化物形成途径。

其次，一氧化氮会与大气中的氧气进一步反应，生成二氧化氮：2NO + O2 → 2NO2。

在大气中，氮氧化物的平衡浓度主要由一氧化氮和二氧化氮之间的反应控制。

3. 其他影响因素氮氧化物的形成还受到其他环境因素的影响。

温度是一个重要的因素，高温有利于氮氧化物的形成；而低温有助于一氧化氮与氮氧化物的转化为无毒的氮气。

此外，湿度也会影响氮氧化物的浓度。

高湿度条件下，氮氧化物会与大气中的水反应，生成硝酸等氮酸，从而减少氮氧化物的浓度。

4. 化学反应机制大气中氮氧化物的化学反应机制较为复杂。

一氧化氮和二氧化氮可以通过光解反应或与其他气体反应而进一步转化为其他化合物。

例如，一氧化氮可以通过与大气中的臭氧反应生成一氧化氮过氧化物：NO + O3 → NO2 + O2。

一氧化氮过氧化物是重要的臭氧生成物，它与VOC（挥发性有机化合物）在有光照的条件下进行反应，形成下午的臭氧。

此外，大气中的氮氧化物还可以与其他大气污染物发生复杂的化学反应。

例如，氮氧化物可以与二氧化硫（SO2）反应，生成硝酸和亚硫酸：NO2 + SO2 → HNO3 + HSO4。

专题4教案学案（4）（2010-1-12） 班级_________姓名_________ 组题人：陈巧云 审题人：田建红氮氧化物的产生及转化【主干知识】1、氮气：无色无味、难溶于水的气体。

空气中78%（体积分数）是氮气。

氮分子（N 2）为双原子分子，结构稳定，决定了氮气性质的稳定性，常温下氮气很稳定，很难与其它物质发生反应，因此，生产上常用氮气作保护气。

但这种稳定是相对的，在一定条件下（如高温、放电等），也能跟某些物质（如氧气、氢气等）发生反应。

2、固氮作用：游离态氮转变为化合态氮的方法。

途径 举例自然固氮 → 闪电时，N 2 转化为NON 2 + O2 == 2NO生物固氮 → 豆科作物根瘤菌将N 2 转化为化合态氮工业固氮 → 工业上用N 2 和H 2合成氨气N 2 + 3H 2 催化剂 高温高压 2NH 3 3、氮氧化物（NO 和NO 2）：【巩固练习】1、下列物质不属于城市空气质量日报的是( )A 、二氧化硫B 、氮氧化物C 、二氧化碳D 、悬浮颗粒2、实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是( )A 、NO 2B 、NOC 、O 2D 、H 23、下列气体由于能结合血红蛋白而引起中毒的是( )放电成功不是将来才有的，而是从决定去做的那一刻起，持续累积而成。

A 、Cl 2B 、NOC 、O 2D 、CO4、鉴别NO 2和溴蒸汽的方法正确的是( )A 、用氢氧化钠溶液B 、用湿润的淀粉碘化钾试纸C 、用硝酸银溶液D 、用蒸馏水5、美国医学教授因发现X 物质在人体血管系统内具有传送信号的功能而荣获1998年诺贝尔生理学和医学奖。

因此 X 物质被誉为“生物信使分子”。

已知 X 是一种奇电子数分子，也是一种污染大气的无色气体且能使血红蛋白失去携氧能力。

则 X 是：( )A.COB.HFC.CO 2D.NO6、起固氮作用的化学反应的是 ( )A.工业上用氮气和氢气合成氨气B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C.氨气经催化氧化生成一氧化氮D.由氨气制碳酸氢氨和硫酸氨7、在NO 2与水的反应中，水( )A ．是还原剂B ．是氧化剂C ．既是氧化剂又是还原剂D ．既不是氧化剂又不是还原剂8、一定体积下，将等体积的NO 和O 2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积约为原气体总体积的( )A 、41B 、43C 、81D 、839、在体积为VL 的密闭容器中通入a mol NO 和b mol O 2，反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为( )A 、b aB 、b a 2C 、b a a 2+ D 、)2(2b a a +10、在标准状况下，将NO 2和O 2按体积比为4﹕1充满一个干燥的烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面上升，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为 ( )A 、0.045mol/LB 、0.036mol/LC 、0.026mol/LD 、0.030mol/L11、电闪雷鸣是人们司空见惯的自然现象，地球上每年平均发生315160余次闪电每当雷电交加之际，空气中可能发生如下反应：① ②③12、NO 分子因污染空气而臭名昭著。

2020-2021学年高中化学苏教版必修1学案：专题4 第二单元第1课时氮氧化物的产生与转化含解析第二单元生产生活中的含氮化合物第1课时氮氧化物的产生与转化一、氮气、一氧化氮和二氧化氮1．氮气(1)物理性质:无色、无味,难溶于水，密度与空气相近，约占空气体积的4/5。

（2）化学性质:①通常情况下，较稳定,与其他物质不反应.②放电或高温下，能与氧气反应生成NO。

化学方程式为N2＋O2错误!2NO2．一氧化氮和二氧化氮(1)物理性质:(2)化学性质：①常温下,NO不稳定，易与O2化合。

化学方程式为2NO＋O2===2NO2。

②NO2溶于水时与水发生反应。

化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。

二、氮氧化物的来源、危害及防治措施1．来源（1)氮肥的生产，金属的冶炼和汽车等交通工具尾气的排放.(2)自然界中火山爆发、电闪雷鸣。

2．危害①酸雨；②光化学烟雾；③破坏臭氧层。

3．防治措施(1)①使用洁净能源,减少氮氧化物的排放。

②为汽车安装尾气转化装置,将汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化为二氧化碳和氮气。

（2)对生产化肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理。

探究点一氮的氧化物溶于水的有关计算问题1．解题思路（1)要明确试题要求，如反应后容器内是否有剩余气体?剩余气体可能是什么？注意剩余气体不可能是NO2,也不可能是NO与O2的混合气体。

（2)计算中可能用到的化学反应:3NO2＋H2O===2HNO3＋NO4NO2＋O2＋2H2O===4HNO34NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(3)要对试题中产生的结果进行可能情况的讨论，如NO2与O2的混合气体溶于水时，剩余的气体是NO还是O2要进行讨论。

2．氮的氧化物溶于水的几种情况(1）NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水。

根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①利用气体体积变化差值进行计算。

（2)NO2和O2的混合气体溶于水.根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3②可知:当体积比（3)NO和O2的混合气体溶于水。

氮氧化物产生与控制分析引言氮氧化物（NOx）是指氮气和氧气在高温燃烧过程中生成的一类气体。

它们包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），其中NO2是NO和氧气在大气中发生反应生成的主要产物。

氮氧化物的来源主要包括工业生产、交通运输、能源消耗等。

由于其对大气环境和人体健康的不良影响，控制氮氧化物的排放已成为环保领域的重要课题。

氮氧化物产生机理氮氧化物的产生与燃烧过程紧密相关。

主要有以下两种机理：热辐射机理在高温条件下，氮气和氧气发生反应生成氮氧化物。

在燃烧区域中，氮气和氧气首先生成一氧化氮（NO），然后氧化为二氧化氮（NO2）。

这个过程主要发生在火焰核心区域，是燃烧时主要产生氮氧化物的机制。

燃烧温度和燃料类型燃烧温度是影响氮氧化物生成的重要因素。

在高温燃烧条件下，氮气和氧气的反应速度增加，从而增加了氮氧化物的生成。

此外，不同燃料中氮的含量也会影响氮氧化物的产生量。

例如，含有高氮含量的煤炭和重油燃烧时会产生更多的氮氧化物。

氮氧化物控制方法为了减少氮氧化物的排放，我们可以采取以下控制方法：燃烧过程优化通过优化燃烧过程可以降低燃料中氮的反应温度和时间，从而减少氮氧化物的生成。

这可以通过调整燃烧设备的工作参数，如燃料喷射、空气供应等来实现。

氮氧化物净化技术氮氧化物净化技术主要包括选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）。

SCR技术是通过在废气中加入还原剂（如氨水或尿素溶液），与氮氧化物发生反应生成氨气，并通过催化剂催化还原氮氧化物为氮气和水。

而SNCR技术是在废气中直接加入还原剂，通过高温作用使氮氧化物发生非催化还原，从而减少氮氧化物的排放。

燃烧前后处理燃烧前后处理是通过在烟气中加入吸收剂或催化剂，使氮氧化物与之发生化学反应，并转化为无害物质。

例如，燃煤锅炉可以使用石灰石等材料来吸收废气中的氮氧化物，而汽车尾气中的氮氧化物可以通过装置催化转化为氮气和水。

氮氧化物的监测与控制为了有效监测和控制氮氧化物的排放，我们需要建立完善的监测系统和控制方案。

氮氧化物的转化1. 引言氮氧化物（NOx）是一类重要的环境污染物，包括氮一氧化物（NO）和二氧化氮（NO2）。

它们主要来源于工业生产、交通运输和能源消耗等过程中的燃烧反应。

高浓度的NOx会对大气环境和人类健康造成严重威胁，因此探索有效的NOx转化技术具有重要意义。

2. NOx的生成与特性NOx主要由空气中的氮和氧在高温条件下发生反应而生成。

燃料中的硫和金属杂质也会促进NOx生成。

NOx具有以下特性： - NO是无色无味的一氧化氮，对大气层臭化作用较小； - NO2是红棕色可吸入颗粒物，对人体健康有害； - NO和NO2都是强温室气体，对全球变暖起到重要作用。

3. NOx转化技术为了减少大气中的NOx浓度，人们开发了多种有效的NOx转化技术。

下面介绍几种常见的技术：3.1. 选择性催化还原（SCR）SCR是一种将氨或尿素作为还原剂，通过催化剂将NOx转化为氮气和水的技术。

主要步骤包括： 1. NOx与NH3在催化剂表面发生反应，生成N2和H2O； 2. 催化剂的选择对SCR反应效果有重要影响； 3. SCR技术需要适当的温度范围和氨浓度才能发挥最佳效果。

3.2. 非选择性催化还原（SNCR）SNCR是一种通过添加还原剂在高温条件下直接将NOx转化为N2和H2O的技术。

主要步骤包括： 1. 还原剂与NOx在高温下混合，形成还原区域； 2. 还原区域中的反应使NOx转化为N2和H2O； 3. SNCR技术适用于高温燃烧设备，如锅炉和窑炉。

3.3. 非催化还原（SNR）SNR是一种通过高温条件下将NOx直接还原为N2和O2的技术。

主要步骤包括： 1. 在高温条件下，NO与CO或HC等碳基物质发生反应； 2. 反应生成N2和O2； 3. SNR技术适用于燃煤电厂等高温燃烧过程。

3.4. 氮氧化物吸附剂（NOx Adsorber）NOx Adsorber是一种通过吸附剂将NOx捕获并在适当条件下再释放的技术。

燃烧产生氮氧化物的原因燃烧是一种常见的化学反应过程，通过氧气与可燃物质相互作用，产生大量的能量以及一些副产物。

其中，氮氧化物就是燃烧过程中产生的一种重要副产物。

本文将从多个角度解释氮氧化物产生的原因。

燃烧过程中氮氧化物的生成主要与燃料的成分有关。

许多燃料中都含有氮元素，如煤炭、石油、天然气等。

当这些燃料在燃烧时，其中的氮与氧气反应，生成氮氧化物。

这是因为氮气与氧气的反应活性较高，可以迅速发生氧化反应，生成一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）等氮氧化物。

燃烧的温度对氮氧化物的产生也有重要影响。

高温燃烧可以促使氮氧化物的生成。

当燃料在高温下燃烧时，燃料中的氮会与空气中的氧气迅速反应，生成氮氧化物。

而在低温下，氮氧化物的生成速率较低。

因此，高温燃烧是氮氧化物产生的重要原因之一。

燃烧过程中的燃烧条件也会对氮氧化物的生成起到重要影响。

在燃烧时，燃料与氧气的混合程度越高，氮氧化物的生成速率就越快。

这是因为燃料与氧气的充分混合可以提高氮氧化物生成的反应速率，使其更加充分地发生。

因此，良好的燃烧条件可以促进氮氧化物的生成。

燃烧过程中的燃烧效率也会影响氮氧化物的生成。

当燃烧过程不完全时，未燃烧的燃料中的氮会转化为氮氧化物。

这是因为未完全燃烧的燃料中的氮与氧气反应的时间较长，有更多的机会生成氮氧化物。

因此，提高燃烧效率可以减少氮氧化物的产生。

燃烧中的氮氧化物生成也受到燃烧设备的影响。

一些特定的燃烧设备，如发动机、锅炉等，其燃烧过程会导致氮氧化物的生成。

这是因为这些设备的燃烧过程通常具有较高的温度和压力，使氮气与氧气更容易反应生成氮氧化物。

因此，在设计和使用这些设备时，需要采取相应的措施来减少氮氧化物的产生。

燃烧过程中产生氮氧化物的原因主要包括燃料成分、燃烧温度、燃烧条件、燃烧效率以及燃烧设备等多个方面。

了解和控制这些原因对于减少氮氧化物的生成具有重要意义，有助于改善空气质量，保护环境。

因此，在燃烧过程中要合理选择燃料、控制燃烧温度和燃烧条件等，以减少氮氧化物的产生。

大气环境中氮氧化物的迁移与转化过程氮氧化物（NOx）是一类重要的大气污染物，包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。

它们主要来自于工业排放、机动车尾气以及燃煤等能源的燃烧过程。

氮氧化物的排放不仅对空气质量和人类健康造成直接影响，还与臭氧和细颗粒物的生成密切相关。

因此，了解氮氧化物在大气环境中的迁移与转化过程对于改善空气质量至关重要。

1. 氮氧化物的迁移氮氧化物在大气中的迁移受到多种因素的影响，包括气象条件、大气稳定度和氮氧化物浓度等。

氮氧化物在大气中的迁移主要通过对流扩散、湍流扩散和大气输送等方式进行。

对流扩散是指由于气温的变化导致气体的上升和下沉，从而使氮氧化物向上或向下扩散。

湍流扩散是指由于湍流的存在，使氮氧化物从一个地方向周围环境进行扩散。

大气输送是指氮氧化物在大气中随着气流的移动而迁移。

2. 氮氧化物的转化氮氧化物在大气中的转化是指氮氧化物之间的化学反应过程，主要包括光解、氧化、光化和光解的反应。

在光解反应中，氮氧化物可以通过吸收太阳辐射而分解成氧和氮气，从而减少氮氧化物的浓度。

在氧化反应中，氮氧化物可以与其他气体（如臭氧、挥发性有机物等）发生反应，生成新的化合物，如硝酸和硝酸盐。

在光化反应中，氮氧化物可以与有机物质一起吸收太阳辐射，产生臭氧，从而形成光化学烟雾。

在光解反应中，氮氧化物可以通过光解而分解成氮气和氧气。

3. 影响氮氧化物迁移与转化的因素除了气象条件和大气稳定度等因素外，还有一些其他因素可以影响氮氧化物在大气中的迁移与转化。

例如，大气中的颗粒物可以吸附氮氧化物，使其在大气中的浓度下降。

此外，氮氧化物的迁移与转化还受到地形和植被等因素的影响。

地形的不同会导致氮氧化物在山地和平原地区的迁移模式不同。

植被可以通过吸收氮氧化物和排放挥发性有机物等方式，影响氮氧化物的浓度和分布。

总之，大气环境中氮氧化物的迁移与转化过程是一个复杂的系统。

了解氮氧化物的迁移与转化对于制定有效的大气污染控制措施和改善空气质量至关重要。

燃烧过程中氮氧化物的生成机理
燃烧过程中氮氧化物的生成是一个研究内容十分重要的科学问题。

燃烧过程中氮氧化物的
生成，一般指NOx(NO + NO2)。

NOx是指二氧化氮(NO2)以及一氧化氮(NO)，是燃烧过程
中非常重要的一组污染物。

由于NOx能改变大气环境，研究燃烧过程中氮氧化物的生成，将有助于减少环境污染。

氮氧化物的产生主要是由于空气的氮元素转化为温度高的氮氧化物而产生的。

空气中的氮
分子在燃烧过程中，温度升高到一定程度时，就会经历分解和氧化等反应，产生氮氧化物。

具体的反应机理是，空气中的氮分子首先发生了分解，温度升高后继续进行氧化，形成
NO以及NO2。

另外，氮氧化物还可能来源于燃料中含有氮元素的物质，如煤烟中的硝酸盐，在燃烧过程
中也会被氧化成NO以及NO2，这一部分发生在较低温度，燃烧后出现的烟气所含氮氧化
物比量较大。

并且，还有一个氮氧化物生成的重要源泉是排放出的催化氧化器：NH3，进入催化氧化器后，可以通过催化氧化反应产生NO以及NO2，这是NOx的最重要的生成渠道。

总之，燃烧过程中氮氧化物的生成是一个研究内容十分重要的科学问题。

空气中的氮分子分解和氧化反应；燃料中含有氮元素的物质被氧化反应；以及排放出的催化氧化器会形成NO以及NO2，都是氮氧化物的重要来源。

另外，氮氧化物的发生受温度的影响也十分重要，温度升高时，氮氧化物的发生就会增强，温度低时，氮氧化物的生成会减少。

深入研
究燃烧过程中氮氧化物的生成机理，能够有效的减少污染的发生，为环境的恢复和保护提
供有益的帮助。