根据我国目前汽车业发展速度,预计2020年汽车保有量超过2亿辆,中国已成为全球最大的汽车市场.因此.如何有效处理汽车排放的尾气.是需要进行研究的一项重要课题.目前.汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2.化学方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2.为研究如何提高该转化过程反应速率.某课题组进行了以� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（12分）根据我国目前汽车业发展速度,预计2020年汽车保有量超过2亿辆,中国已成为全球最大的汽车市场。因此，如何有效处理汽车排放的尾气，是需要进行研究的一项重要课题。目前，汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2，化学方程式如下：

2NO＋2CO2CO2＋N2。为研究如何提高该转化过程反应速率，某课题组进行了以下实验探究。

【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同；

②使用相同的催化剂，当催化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。

【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计了以下对比实验。

（1）完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

实验编号	实验目的	T/℃	NO初始浓度 mol/L	CO初始浓度 mol/L	同种催化剂的比表面积 m2/g
Ⅰ	为以下实验作参照	280	6.50×10-3	4.00×10-3	80
Ⅱ					120
Ⅲ	探究温度对尾气转化速率的影响	360			80

【图像分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图，如下：

（2）计算第Ⅰ组实验中，达平衡时NO的浓度为__________________；

（3）由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂比表面积，汽车尾气转化速率_____________

（填“增大”、“减小”、“无影响”）；

（1）

实验编号	实验目的	T/℃	NO初始浓度 mol/L	CO初始浓度 mol/L	同种催化剂的比表面积 m2/g
Ⅰ
Ⅱ	探究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响（2分）	280 （1分）	6.50×10-3 （1分）	4.00×10-3 （1分）
Ⅲ			6.50×10-3 （1分）	4.00×10-3 （1分）

（2）3.50×10-3 mol/L（3分）（3）增大（2分）

【解析】

试题分析：（1）由于Ⅰ与Ⅱ是同种催化剂的比表面积m2/g不同，其它应该是相同的所以Ⅱ是探究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响。其余的都和Ⅰ是相同的，即温度是280℃；NO初始浓度是6.50×10-3mol/L；CO初始浓度是4.00×10-3mol/L；Ⅲ与Ⅰ相比较，是温度不同，而同种催化剂的比表面积相同，因此Ⅲ是探究温度对尾气转化速率的影响，其余的都和Ⅰ相同。NO初始浓度6.50×10-3mol/L；CO初始浓度4.00×10-3mol/L；（2）根据题意可知在反应开始时c(CO)=4.0×10-3mol/L；在达到平衡时c(CO)=1.0×10-3mol/L；浓度减小Δc(CO)=3.0×10-3mol/L；根据反应方程式中CO、NO的浓度关系可知Δc(NO)=3.0×10-3mol/L；所以达平衡时NO的浓度为6.50×10-3 mol/L－3.0×10-3mol/L=3.50×10-3 mol/L；（3）由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂比表面积，达到平衡所需要的时间缩短，但是达到平衡时汽车尾气转化率不变。即：增大催化剂比表面积，汽车尾气转化速率增大。

考点：考查温度、催化剂的表面积对尾气的治理的影响的知识。

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