Question

超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的會(huì)破壞臭氧層。科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的和轉(zhuǎn)變成和，化學(xué)方程式：2NO+2CO2CO₂+N₂

為了測(cè)定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度（mol·L^-1）如表：

時(shí)間/s	0	1	2	3	4	5
c（NO）	1.00×10-3	4.50×10-4	2.50×10-4	1.50×10-4	1.00×10-4	1.00×10-4
c（CO）	3.60×10-3	3.05×10-3	2.85×10-3	2.75×10-3	2.70×10-3	2.70×10-3

 

請(qǐng)回答下列問(wèn)題（均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響）：

（1）若1molNO和1molCO的總能量比1molCO₂和0.5molN₂的總能量大，則上述反應(yīng)的        0（填寫“>”、“<”、“=”）。

（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N₂)=_____________。（保留兩位小數(shù)）

（3）下列措施能提高和轉(zhuǎn)變成和的反應(yīng)速率的是      。

A.選用更有效催化劑  B.升高反應(yīng)體系溫度C．降低反應(yīng)體系溫度  D.縮小容器體積

（4）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時(shí)，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。（濃度/ mol·L^-1）

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T/℃	NO初始濃度	CO初始濃度	催化劑比表面積/m2·g-1
Ⅰ	280	1.20×10-3	5.80×10-3	82
Ⅱ				124
Ⅲ	350			124

①請(qǐng)?jiān)谏媳砀裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。

②請(qǐng)?jiān)诮o出的坐標(biāo)圖中，畫出上表中的Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下混合氣體中NO濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線圖，并標(biāo)明各條曲線的實(shí)驗(yàn)編號(hào)、起始濃度。

 

Answer 1

【答案】

（1）<  (2分)  （2） 1.88×10^-4mol/(L·s) （2分）（3）A、B、D  （3分）

（4）①在下表中填入剩余的實(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)（5分）

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T/℃	NO初始濃度	CO初始濃度	催化劑比表面積/m2·g-1
Ⅰ	280	1.20×10-3	5.80×10-3	82
Ⅱ	280	1.20×10-3	5.80×10-3	124
Ⅲ	350	1.20×10-3	5.80×10-3	124

 

②在下表中畫出上表中的Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下混合氣體中NO濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線圖，并標(biāo)明各條曲線是實(shí)驗(yàn)編號(hào)。(起點(diǎn)，趨勢(shì)，終點(diǎn)，開(kāi)始濃度數(shù)值各1分，)（4分）

 

【解析】

試題分析：

（1）E_{反應(yīng)物}>E_生成物，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)< 0

（2）v(N₂)=△c (N₂)/t=1.88×10^-4mol/(L·s)

（3）C項(xiàng)降低反應(yīng)體系溫度使化學(xué)反應(yīng)速率降低，A、B、D 項(xiàng)使化學(xué)反應(yīng)速率升高。

（4）①對(duì)比實(shí)驗(yàn)一般只有一個(gè)變量故答案如下：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T/℃	NO初始濃度	CO初始濃度	催化劑比表面積/m2·g-1
Ⅰ	280	1.20×10-3	5.80×10-3	82
Ⅱ	280	1.20×10-3	5.80×10-3	124
Ⅲ	350	1.20×10-3	5.80×10-3	124

 

②略

考點(diǎn)：