Question

【題目】汽車排放的尾氣為大氣污染物之一,目前,可利用以下化學原理處理汽車尾氣:2NO+2CO2CO2+N2。

(1)寫出CO2的結構式____________。

(2)一定條件下,在容積固定的容器中進行上述反應,CO濃度與時間關系如圖所示:

則反應速率v(a)、v(b)、v(c)的大小關系是_______。

(3)為研究如何提高該轉化過程反應速率,某課題組進行了以下實驗探究。

（資料查閱）A.不同的催化劑對同一反應的催化效率不同;

B.使用等質量相同的催化劑時,催化劑的比表面積對催化效率有影響。

（實驗設計）課題組為探究某些外界條件對汽車尾氣轉化反應速率的影響規(guī)律,設計了以下對比實驗：

實驗編號	實驗目的	T/℃	NO初始濃度/(mol/L)	CO初始濃度/(mol/L)	同種催化劑的比表面積/(m2/g)	c(CO)不變時所用的時間/min
Ⅰ	參照實驗	280	6.50×10-5	4.00×10-3	80	t
Ⅱ		280	6.50×10-3	4.00×10-3	120	0.5t
Ⅲ		360	6.50×10-3	4.00×10-3	80	0.2t

（結論）

① 實驗編號Ⅱ的實驗目的為______________。

② 課題中探究外界條件對汽車尾氣轉化反應速率的影響的另一因素是_______, 且______反應速率將_______(填“增大”“減小”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】O=C=O v(a)>v(b)=v(c) 探究催化劑比表面積對反應速率的影響 溫度 升高溫度 增大

【解析】

（1）二氧化碳分子的空間構型為直線形；

（2）由圖可知，a點未達到平衡，為平衡的形成過程，b、c兩點達到平衡；

（3）①由表格數據可知，Ⅰ和Ⅱ的反應溫度和反應物起始濃度相同，同種催化劑的比表面積不同，c(CO)不變時所用的時間不同；

②由表格數據可知，Ⅰ和Ⅲ的同種催化劑的比表面積和反應物起始濃度相同，反應溫度不同，c(CO)不變時所用的時間不同。

（1）二氧化碳分子的空間構型為直線形，結構式為O=C=O，故答案為：O=C=O；

（2）由圖可知，a點未達到平衡，為平衡的形成過程，b、c兩點達到平衡，則反應速率v(a)、v(b)、v(c)的大小關系為v(a)>v(b)=v(c)，故答案為：v(a)>v(b)=v(c)；

（3）①由表格數據可知，Ⅰ和Ⅱ的反應溫度和反應物起始濃度相同，同種催化劑的比表面積不同，c(CO)不變時所用的時間不同可知，實驗編號Ⅱ的實驗目的為探究催化劑比表面積對反應速率的影響，故答案為：探究催化劑比表面積對反應速率的影響；

②由表格數據可知，Ⅰ和Ⅲ的同種催化劑的比表面積和反應物起始濃度相同，反應溫度不同，c(CO)不變時所用的時間不同可知，課題中探究外界條件對汽車尾氣轉化反應速率的影響的另一因素是溫度對反應速率的影響，且溫度升高，反應速率將增大，故答案為：溫度；升高溫度；增大。