Question

超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和，化学方程式：2NO+2CO2CO₂+N₂

为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度（mol·L^-1）如表：

时间/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

 

请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：

（1）若1molNO和1molCO的总能量比1molCO₂和0.5molN₂的总能量大，则上述反应的        0（填写“>”、“<”、“=”）。

（2）前2s内的平均反应速率v(N₂)=_____________。（保留两位小数）

（3）下列措施能提高和转变成和的反应速率的是      。

A.选用更有效催化剂  B.升高反应体系温度C．降低反应体系温度  D.缩小容器体积

（4）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。（浓度/ mol·L^-1）

实验编号	T/℃	NO初始浓度	CO初始浓度	催化剂比表面积/m2·g-1
Ⅰ	280	1.20×10-3	5.80×10-3	82
Ⅱ				124
Ⅲ	350			124

①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。

②请在给出的坐标图中，画出上表中的Ⅰ、Ⅱ两个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号、起始浓度。

 

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实验条件数据（5分）

实验编号	T/℃	NO初始浓度	CO初始浓度	催化剂比表面积/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在下表中画出上表中的Ⅰ、Ⅱ两个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线是实验编号。(起点，趋势，终点，开始浓度数值各1分，)（4分）

 

【解析】

试题分析：

（1）E_反应物>E_生成物，所以该反应为放热反应< 0

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

（3）C项降低反应体系温度使化学反应速率降低，A、B、D 项使化学反应速率升高。

（4）①对比实验一般只有一个变量故答案如下：

实验编号	T/℃	NO初始浓度	CO初始浓度	催化剂比表面积/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

考点：