Question

【題目】汽車排放的尾氣為大氣污染源之一，目前，可利用以下化學原理解決尾氣：2NO＋2CO2CO2＋N2。

（1）寫出CO2的結構式____________，N2的電子式___________。

（2）一定條件下，在容積固定的容器中進行上述反應，CO濃度與時間關系如圖所示：

①則反應速率υ(a)、υ(b)、 υ(c)的大小關系是______________；

②下列可說明反應到達圖中c點的是__________；

A．NO、CO、CO2、N2表示的速率比值保持2︰2︰2︰1不變

B．CO的濃度不再改變

C．反應消耗2molNO的同時消耗1molN2

D．容器中的氣體質量或物質的量保持不變

（3）為研究如何提高該轉化過程反應速率，某課題組進行了以下實驗探究。

【資料查閱】

A．不同的催化劑對同一反應的催化效率不同；

B．使用等質量相同的催化劑時，催化劑的比表面積對催化效率有影響。

【實驗設計】課題組為探究某些外界條件對汽車尾氣轉化反應速率的影響規律，設計了以下對比實驗。

實驗編號	實驗目的	T/℃	NO初始濃度 mol/L	CO初始濃度 mol/L	同種催化劑的比表面積 m2/g	達平衡時所用的時間min
Ⅰ	參照實驗	280	6.50×10-3	4.00×10-3	80	t
Ⅱ		280	6.50×10-3	4.00×10-3	120	0.5t
Ⅲ		360	6.50×10-3	4.00×10-3	80	0.2t

【結論】①實驗編號Ⅱ的實驗目的為_________________________。

②課題中探究外界條件對汽車尾氣轉化反應速率的影響的另一因素是___________，且____________反應速率將___________。（填“增大”、“減小”、“無影響”）。

Answer 1

【答案】 O=C=O υ(a)＞υ(b)＝υ(c) BC 探究催化劑比表面積對反應速率的影響 溫度 溫度升高 增大

【解析】（1）CO2是根據共價化合物，結構式為O=C=O，N2的電子式為；（2）①該反應中，CO濃度逐漸減小，直至達到平衡狀態，根據圖象可知，b、c點達到平衡狀態，a點還沒有達到平衡狀態，則a點反應速率一定大于b、c，即：υ(a)＞υ(b)＝υ(c)；②根據圖象曲線變化可知，b、c兩點處于平衡狀態，A．化學反應速率與化學計量數成正比，則反應過程中NO、CO、CO2、N2的速率比值始終為2：2：2：1，所以無法判斷是否達到平衡狀態，A錯誤；B．CO的濃度不再改變，說明正逆反應速率相等，已經達到平衡狀態，B正確；C．反應消耗2molNO的同時消耗1molN2，證明正反應速率與逆反應速率相等，各組分濃度不再變化，達到了平衡狀態，C正確；D．反應前后氣體的質量守恒，不能說明，D錯誤，答案選BC；（3）①實驗Ⅰ和實驗Ⅱ的反應條件中，除了催化劑表面積大小不同以外，其它條件完全相同，說明實驗目的是探究催化劑比表面積對反應速率的影響；②根據實驗Ⅰ和實驗Ⅲ可知，課題中探究外界條件對汽車尾氣轉化反應速率的影響的另一因素是溫度。升高溫度后，達到平衡需要的時間少，說明升高溫度，反應速率增大，則反應時間減小。