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				超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，其反應為：2NO+2CO2CO2+N2．
          為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：
          時間（s）12345
          c（NO）（mol/L）1.00×10-34.50×10-42.50×10-41.50×10-41.00×10-41.00×10-4
          c（CO）（mol/L）3.60×10-33.05×10-32.85×10-32.75×10-32.70×10-32.70×10-3
          請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
          （1）在上述條件下反應能夠自發(fā)進行，則反應的△H______0（填寫“＞”、“＜”、“=”）．
          （2）前2s內的平均反應速率υ（N2）=______．
          （3）在該溫度下，反應的平衡常數(shù)K=______．
          （4）假設在密閉容器中發(fā)生上述反應，達到平衡時下列措施能提高NO轉化率的是______．
          A．選用更有效的催化劑B．升高反應體系的溫度
          C．降低反應體系的溫度D．縮小容器的體積
          （5）研究表明：在使用等質量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學反應速率．為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中．
          實驗
          編號          		T（℃）NO初始濃度
          （mol/L）          		CO初始濃度
          （mol/L）          		催化劑的比表面積（m2/g）
          Ⅰ2801.20×10-35.80×10-382
          Ⅱ__________________124
          Ⅲ350____________124
          ①請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)．
          ②請在給出的坐標圖中，畫出上表中的三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，并標明各條曲線的實驗編號．

          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				【答案】分析：（1）根據(jù)反應能夠自發(fā)進行，利用△H-T△S＜0來分析該反應的焓變；
          （2）根據(jù)化學反應速率的定義及2s內濃度的變化量來計算解答；
          （3）根據(jù)該溫度下達化學平衡時各物質平衡時濃度及化學平衡常數(shù)的概念來計算；
          （4）能提高NO轉化率則化學平衡正向移動，利用影響化學平衡移動的因素來分析；
          （5）根據(jù)實驗目的驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，則應保證濃度相同，然后相同溫度時比較催化劑比表面積，相同催化劑比表面積時比較溫度，然后利用影響化學反應速率及化學平衡的因素來分析圖象．
          解答：解：（1）因該反應2NO+2CO2CO2+N2中氣體減少，則△S＜0非自發(fā)，
          由反應能夠自發(fā)進行，則△H-T△S＜0，即該反應一定是放熱才有可能自發(fā)進行，
          放熱反應的△H＜0，故答案為：＜；
          （2）由表格中的數(shù)據(jù)可知2s內NO濃度的變化量為1.00×10-3-2.50×10-4=7.50×10-4，
          則υ（NO）=；
          由化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，則
          υ（N2）=υ（NO）≈1.88×10-4mol?L-1?s-1，故答案為：1.88×10-4mol?L-1?s-1；
          （3）由表格中的數(shù)據(jù)可知到4s時達到化學平衡，則
                      2NO+2CO2CO2+N2
          開始1.00×10-33.60×10-3         0     0
          轉化9×10-49×10-49×10-4 4.50×10-4
          平衡1.00×10-4 2.70×10-3 9×10-44.50×10-4 
          則，故答案為：5000；
          （4）由化學反應及提高NO轉化率可知，應使化學平衡正向移動，催化劑不能影響平衡移動，
          該反應放熱，則升高溫度逆向移動，縮小容器的體積相當于加壓，則加壓、降溫使該反應平衡正移，
          故答案為：C、D；
          （5）①因Ⅰ、Ⅱ比表面積不同，則應控制溫度相同，所有濃度應控制相同來驗證催化劑比表面積對速率的影響；
          Ⅱ、Ⅲ比表面積相同，溫度不同，則所有濃度應控制相同來驗證反應溫度對速率的影響；，
          故答案為：280；1.20×10-3；5.80×10-3；1.20×10-3；5.80×10-3；
          ②因Ⅰ、Ⅱ溫度相同，催化劑對平衡移動無影響，則平衡不移動，但Ⅱ的速率大，則Ⅱ先達到化學平衡，Ⅰ、Ⅱ達平衡時NO的濃度相同；
          而Ⅲ的溫度高，則反應速率最大且平衡逆移，即達到化學平衡時c（NO）增大，故答案為：．
          點評：本題綜合考查反應速率、反應方向、化學平衡等知識，并注重考查了學生對實驗化學的設計思路，充分體現(xiàn)了新課程變化，同時又注重了對高考熱點的考查，是較好的一道綜合題．				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2011?上海模擬）超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，化學方程式如下：2NO+2CO?2CO2+N2
          為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：
          

          


          
時間/s
0
1
2
3
4
5
          

          
c（NO）/mol?L-1
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）/mol?L-1
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
          請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
          （1）在上述條件下反應能夠自發(fā)進行，則反應是
          放熱
          放熱
           反應（填寫“吸熱”、“放熱”）．
          （2）前2s內的平均反應速度v（N2）=
          1.875×10-4mol/L?s
          1.875×10-4mol/L?s
          ．
          （3）此反應的平衡常數(shù)表達式為K=
          c(N2)c2(CO2)
          c2(CO)c2(NO)
          c(N2)c2(CO2)
          c2(CO)c2(NO)
          ．
          （4）假設在容器中發(fā)生上述反應，達到平衡時下列措施能提高NO轉化率的是
          CD
          CD
          ．
          A．選用更有效的催化劑　　　　B．升高反應體系的溫度
          C．降低反應體系的溫度　　　　D．縮小容器的體積．
          

			
          

			
          
			查看答案和解析>>		
          
				
		
          
			
          
				科目：高中化學
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          （2009?浙江）超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，其反應為：2NO+2CO
          催化劑
          2CO2+N2．
          為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：
          

          


          
時間（s）
0
1
2
3
4
5
          

          
c（NO）（mol/L）
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）（mol/L）
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
          請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
          （1）在上述條件下反應能夠自發(fā)進行，則反應的△H
          ＜
          ＜
          0（填寫“＞”、“＜”、“=”）．
          （2）前2s內的平均反應速率υ（N2）=
          1.88×10-4mol?L-1?s-1
          1.88×10-4mol?L-1?s-1
          ．
          （3）在該溫度下，反應的平衡常數(shù)K=
          5000
          5000
          ．
          （4）假設在密閉容器中發(fā)生上述反應，達到平衡時下列措施能提高NO轉化率的是
          C、D
          C、D
          ．
          A．選用更有效的催化劑B．升高反應體系的溫度
          C．降低反應體系的溫度D．縮小容器的體積
          （5）研究表明：在使用等質量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學反應速率．為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中．
          

          


          
實驗
          編號          		
T（℃）
NO初始濃度
          （mol/L）          		
CO初始濃度
          （mol/L）          		
催化劑的比表面積（m2/g）
          

          
Ⅰ
280
1.20×10-3
5.80×10-3
82
          

          
Ⅱ

          280
          280
          		

          1.20×10-3
          1.20×10-3
          		

          5.80×10-3
          5.80×10-3
          		
124
          

          
Ⅲ
350

          1.20×10-3
          1.20×10-3
          		

          5.80×10-3
          5.80×10-3
          		
124
          ①請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)．
          ②請在給出的坐標圖中，畫出上表中的三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，并標明各條曲線的實驗編號．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，其反應為：2NO（g）+2CO（g）
          催化劑
          2CO2（g）+N2（g）．
          為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得密閉容器中不同時間的NO和CO濃度如表：
          

          


          
時間（s）
0
1
2
3
4
5
          

          
c（NO）
          （mol/L）          		
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）
          （mol/L）          		
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
          請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
          （1）在上述條件下反應能夠自發(fā)進行，則反應的△H
          ＜
          ＜
          0（填寫“＞”、“＜”、“=”）．
          （2）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=
          C(N2)C2(CO2)
          C2(CO)C2(NO)
          C(N2)C2(CO2)
          C2(CO)C2(NO)
          ．
          （3）前2s內的平均反應速率v（N2）=
          1.875×10-4mol?L-1?s-1
          1.875×10-4mol?L-1?s-1
          ．
          （4）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是
          ab
          ab
          （多選扣分）．
          a．容器中壓強不變             b．混合氣體中 c（CO）不變
          c．υ正（N2）=υ逆（CO）       d．c（CO2）=c（CO）
          （5）該溫度下達到平衡時CO的轉化率是
          25%
          25%
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，其反應為：2NO+2CO
          催化劑
          2CO2+N2．為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：
          

          


          
時間（s）
0
1
2
3
4
5
          

          
c（NO）（mol/L）
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）（mol/L）
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
          請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
          （1）在上述條件下反應能夠自發(fā)進行，則反應的△H
          ＜
          ＜
          0（填寫“＞”、“＜”、“=”）．
          （2）前2s內的平均反應速率υ（N2）=
          1.88×10-4 mol/（L．s）
          1.88×10-4 mol/（L．s）
          ．
          （3）在該溫度下，反應的平衡常數(shù)表達式K=
          c(N2)c2(CO2)
          c2(NO)c2(CO)
          c(N2)c2(CO2)
          c2(NO)c2(CO)
          ．使平衡常數(shù)增大的方法是
          B
          B
          （填寫選項）
          A．升高溫度   B．降低溫度     C．增大體系壓強       D．減小體系壓強
          E．增大反應物濃度    F．減小反應物濃度    G．減小生成物濃度  H．選擇新的催化劑
          （4）假設在密閉容器中發(fā)生上述反應，達到平衡時下列措施能提高NO轉化率的是
          CD
          CD
          ．
          A．選用更有效的催化劑；B．升高反應體系的溫度
          C．降低反應體系的溫度；D．縮小容器的體積
          （5）研究表明：在使用等質量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學反應速率．為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中．
          

          


          
實驗
          編號          		
T（℃）
NO初始濃度
          （mol/L）          		
CO初始濃度
          （mol/L）          		
催化劑的比表面積（m2/g）
          

          
Ⅰ
280
1.20×10-3
5.80×10-3
82
          

          
Ⅱ

          280
          280
          		

          1.20×10-3
          1.20×10-3
          		

          1.20×10-3
          1.20×10-3
          		
124
          

          
Ⅲ
350

          5.80×10-3
          5.80×10-3
          		

          5.80×10-3
          5.80×10-3
          		
124
          請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          I、超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學家正在研究利用催化技術處理尾氣，化學方程式為2NO+2CO
          催化劑
          2CO2+N2，為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表：
          

          


          
時間/s
0
1
2
3
4
5
          

          
c（NO）/mol?L-1
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）/mol?L-1
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
          請回答（均不考慮溫度變化對催化效率的影響）：
          （1）若上述反應的平衡常數(shù)K，隨溫度增高而減小，則反應的△H
           
          0（填“＞”、“＜”或“=”）．
          （2）前2s內的平均反應速度v（N2）=
           
          ．
          （3）該溫度下，反應的平衡常數(shù)K=
           
          ．
          II、甲醇空氣燃料電池（酸性電解質溶液）的工作原理如圖一所示．精英家教網(wǎng)
          （1）該電池正極的電極反應式為
           
          ．
          （2）以上述電池為電源，構成圖二電解池，其中X、Y為石墨，a為KCl溶液，寫出電解總反應的離子方程式
           
          ．
          （3）常溫時，按“（2）”電解一段時間后，取25mL上述電解后的溶液，滴加0.2mol/L的醋酸溶液，滴加過程的pH變化如圖三所示，則C點對應溶液中各離子濃度的大小關系為（忽略電解后溶液中的其他成分，只考慮其中的堿與加入的酸）
           
          ．
          

			
          

			
          
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