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        1. 超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí),尾氣中的NO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NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,其反應(yīng)為: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濃度如表:
          時(shí)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(qǐng)回答下列問題(均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響):
          (1)在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,則反應(yīng)的△H______0(填寫“>”、“<”、“=”).
          (2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(N2)=______.
          (3)在該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______.
          (4)假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是______.
          A.選用更有效的催化劑B.升高反應(yīng)體系的溫度
          C.降低反應(yīng)體系的溫度D.縮小容器的體積
          (5)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.
          實(shí)驗(yàn)
          編號(hào)
          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)
          2801.20×10-35.80×10-382
          __________________124
          350____________124
          ①請(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧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,畫出上表中的三個(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).

          【答案】分析:(1)根據(jù)反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,利用△H-T△S<0來分析該反應(yīng)的焓變;
          (2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義及2s內(nèi)濃度的變化量來計(jì)算解答;
          (3)根據(jù)該溫度下達(dá)化學(xué)平衡時(shí)各物質(zhì)平衡時(shí)濃度及化學(xué)平衡常數(shù)的概念來計(jì)算;
          (4)能提高NO轉(zhuǎn)化率則化學(xué)平衡正向移動(dòng),利用影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素來分析;
          (5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?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,則應(yīng)保證濃度相同,然后相同溫度時(shí)比較催化劑比表面積,相同催化劑比表面積時(shí)比較溫度,然后利用影響化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的因素來分析圖象.
          解答:解:(1)因該反應(yīng)2NO+2CO2CO2+N2中氣體減少,則△S<0非自發(fā),
          由反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,則△H-T△S<0,即該反應(yīng)一定是放熱才有可能自發(fā)進(jìn)行,
          放熱反應(yīng)的△H<0,故答案為:<;
          (2)由表格中的數(shù)據(jù)可知2s內(nèi)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(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)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(shí)達(dá)到化學(xué)平衡,則
                      2NO+2CO2CO2+N2
          開始1.00×10-33.60×10-3         0     0
          轉(zhuǎn)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
          ,故答案為:5000;
          (4)由化學(xué)反應(yīng)及提高NO轉(zhuǎn)化率可知,應(yīng)使化學(xué)平衡正向移動(dòng),催化劑不能影響平衡移動(dòng),
          該反應(yīng)放熱,則升高溫度逆向移動(dòng),縮小容器的體積相當(dāng)于加壓,則加壓、降溫使該反應(yīng)平衡正移,
          故答案為:C、D;
          (5)①因Ⅰ、Ⅱ比表面積不同,則應(yīng)控制溫度相同,所有濃度應(yīng)控制相同來驗(yàn)證催化劑比表面積對(duì)速率的影響;
          Ⅱ、Ⅲ比表面積相同,溫度不同,則所有濃度應(yīng)控制相同來驗(yàn)證反應(yīng)溫度對(duì)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(duì)平衡移動(dòng)無影響,則平衡不移動(dòng),但Ⅱ的速率大,則Ⅱ先達(dá)到化學(xué)平衡,Ⅰ、Ⅱ達(dá)平衡時(shí)NO的濃度相同;
          而Ⅲ的溫度高,則反應(yīng)速率最大且平衡逆移,即達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)c(NO)增大,故答案為:
          點(diǎn)評(píng):本題綜合考查反應(yīng)速率、反應(yīng)方向、化學(xué)平衡等知識(shí),并注重考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)化學(xué)的設(shè)計(jì)思路,充分體現(xiàn)了新課程變化,同時(shí)又注重了對(duì)高考熱點(diǎn)的考查,是較好的一道綜合題.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          (2011?上海模擬)超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí),尾氣中的NO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NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,化學(xué)方程式如下:2NO+2CO?2CO2+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濃度如表:
          時(shí)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(qǐng)回答下列問題(均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響):
          (1)在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,則反應(yīng)是
          放熱
          放熱
           反應(yīng)(填寫“吸熱”、“放熱”).
          (2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速度v(N2)=
          1.875×10-4mol/L?s
          1.875×10-4mol/L?s

          (3)此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
          c(N2)c2(CO2)
          c2(CO)c2(NO)
          c(N2)c2(CO2)
          c2(CO)c2(NO)

          (4)假設(shè)在容器中發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是
          CD
          CD

          A.選用更有效的催化劑    B.升高反應(yīng)體系的溫度
          C.降低反應(yīng)體系的溫度    D.縮小容器的體積.

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

          (2009?浙江)超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí),尾氣中的NO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NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,其反應(yīng)為:2NO+2CO
          催化劑
          2CO2+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濃度如表:
          時(shí)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(qǐng)回答下列問題(均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響):
          (1)在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,則反應(yīng)的△H
          0(填寫“>”、“<”、“=”).
          (2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)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(yīng)的平衡常數(shù)K=
          5000
          5000

          (4)假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是
          C、D
          C、D

          A.選用更有效的催化劑B.升高反應(yīng)體系的溫度
          C.降低反應(yīng)體系的溫度D.縮小容器的體積
          (5)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.
          實(shí)驗(yàn)
          編號(hào)
          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)
          280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
          280
          280
          1.20×10-3
          1.20×10-3
          5.80×10-3
          5.80×10-3
          124
          350
          1.20×10-3
          1.20×10-3
          5.80×10-3
          5.80×10-3
          124
          ①請(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧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,畫出上表中的三個(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).

          查看答案和解析>>

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí),尾氣中的NO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NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,其反應(yīng)為:2NO(g)+2CO(g)
          催化劑
          2CO2(g)+N2(g).
          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)得密閉容器中不同時(shí)間的NO和CO濃度如表:
          時(shí)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(qǐng)回答下列問題(均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響):
          (1)在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,則反應(yīng)的△H
          0(填寫“>”、“<”、“=”).
          (2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
          C(N2)C2(CO2)
          C2(CO)C2(NO)
          C(N2)C2(CO2)
          C2(CO)C2(NO)

          (3)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)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(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
          ab
          ab
          (多選扣分).
          a.容器中壓強(qiáng)不變             b.混合氣體中 c(CO)不變
          c.υ(N2)=υ(CO)       d.c(CO2)=c(CO)
          (5)該溫度下達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率是
          25%
          25%

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

          超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí),尾氣中的NO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NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,其反應(yīng)為:2NO+2CO
          催化劑
          2CO2+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濃度如表:
          時(shí)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(qǐng)回答下列問題(均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響):
          (1)在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,則反應(yīng)的△H
          0(填寫“>”、“<”、“=”).
          (2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)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(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)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(xiàng))
          A.升高溫度   B.降低溫度     C.增大體系壓強(qiáng)       D.減小體系壓強(qiáng)
          E.增大反應(yīng)物濃度    F.減小反應(yīng)物濃度    G.減小生成物濃度  H.選擇新的催化劑
          (4)假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是
          CD
          CD

          A.選用更有效的催化劑;B.升高反應(yīng)體系的溫度
          C.降低反應(yīng)體系的溫度;D.縮小容器的體積
          (5)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.
          實(shí)驗(yàn)
          編號(hào)
          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)
          280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
          280
          280
          1.20×10-3
          1.20×10-3
          1.20×10-3
          1.20×10-3
          124
          350
          5.80×10-3
          5.80×10-3
          5.80×10-3
          5.80×10-3
          124
          請(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧S嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù).

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          I、超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí),尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層.科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)處理尾氣,化學(xué)方程式為2NO+2CO
          催化劑
          2CO2+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濃度如下表:
          時(shí)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(qǐng)回答(均不考慮溫度變化對(duì)催化效率的影響):
          (1)若上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K,隨溫度增高而減小,則反應(yīng)的△H
           
          0(填“>”、“<”或“=”).
          (2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速度v(N2)=
           

          (3)該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
           

          II、甲醇空氣燃料電池(酸性電解質(zhì)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(yīng)式為
           

          (2)以上述電池為電源,構(gòu)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(yīng)的離子方程式
           

          (3)常溫時(shí),按“(2)”電解一段時(shí)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(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中各離子濃度的大小關(guān)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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