سوال ۱۳ — سؤال ۱۳ امتحان نهایی شیمی ۳ — مرداد ۱۴۰۳

الف) آمونیاک یا $\mathrm{NH_3}$

ب) $\mathrm{N_2}$ و $\mathrm{H_2O}$

ج) زیرا انرژی فعال‌سازی واکنش زیاد است.

الف) موتورهای دیزلی مقدار زیادی اکسیدهای نیتروژن ($\mathrm{NO}$ و $\mathrm{NO_2}$) تولید می‌کنند. در مبدل کاتالیستی این خودروها، از مخزن A آمونیاک ($\mathrm{NH_3}$) به گازهای خروجی تزریق می‌شود تا با اکسیدهای نیتروژن واکنش دهد.

ب) آمونیاک در حضور کاتالیزگر، اکسیدهای نیتروژن را به گازهای بی‌خطر تبدیل می‌کند؛ از نیتروژن‌های هر دو ماده گاز نیتروژن و از هیدروژن‌های آمونیاک آب ساخته می‌شود. برای نمونه، واکنش آمونیاک با نیتروژن مونوکسید:

پس گازهای B و C، $\mathrm{N_2}$ و $\mathrm{H_2O}$ هستند (کربن مونوکسید و هیدروکربن‌ها هم به $\mathrm{CO_2}$ تبدیل می‌شوند).

ج) در نمودار، پیکان از سطح انرژی واکنش‌دهنده‌ها تا قله، انرژی فعال‌سازی را نشان می‌دهد که بسیار بزرگ است. به همین دلیل تبدیل CO به $\mathrm{CO_2}$ بدون کاتالیزگر بسیار کند انجام می‌شود و CO فرصت خارج شدن از اگزوز را پیدا می‌کند. کاتالیزگر مسیر تازه‌ای با انرژی فعال‌سازی کمتر فراهم می‌کند و واکنش را سریع می‌کند.