Question

【題目】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+2CO2CO2+N2
為了測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）/molL﹣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）/molL﹣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）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△H0（填寫“＞”、“＜”、“=”．）
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N2）= ．
（3）計(jì)算4s時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率 ．
（4）下列措施能提高NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2的反應(yīng)速率的是 ．
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/molL﹣1	CO初始濃度/molL﹣1	催化劑的比表面積/m2g﹣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)間變化的趨勢曲線圖，并標(biāo)明各條曲線是實(shí)驗(yàn)編號(hào)．

Answer 1

【答案】
（1）＜
（2）1.875×10﹣4mol/L?s
（3）90%
（4）A,B,D
（5）280|1.20×10﹣3|5.80×10﹣3|1.20×10﹣3|5.80×10﹣3|
【解析】解：（1）2NO+2CO2CO2+N2 若1molNO和1molCO的總能量比1molCO2和0.5molN2的總能量大，則反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，所以反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H＜0，
所以答案是：＜；
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速度v（NO）= =3.75×10﹣4mol/Ls：v（N2）：v（NO）=1：2得到v（N2）=1.875×10﹣4mol/Ls，

所以答案是：1.875×10﹣4mol/Ls；
（3）4s時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率= =90%，
所以答案是：90%；
（4）A．選用更有效的催化劑，增大反應(yīng)速率，故正確；

B．升高反應(yīng)體系的溫度，增大反應(yīng)速率，故正確；

C．降低反應(yīng)體系的溫度，減小反應(yīng)速率，故錯(cuò)誤；

D．縮小容器的體積，相當(dāng)于增大濃度，增大反應(yīng)速率，故正確；

故選：ABD；
（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；

I、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，

所以答案是：

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）
Ⅰ
Ⅱ	280	1.20×10﹣3	5.80×10﹣3
Ⅲ		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，NO起始濃度為1.20×10﹣3；

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)間變化的趨勢曲線圖為 ，

所以答案是： ．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用化學(xué)平衡的計(jì)算，掌握反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%即可以解答此題．