Question

【題目】汽車尾氣中含有CO、NO等有害氣體。
（1）汽車尾氣中NO生成過程的能量變化如圖示。1molN2和1molO2完全反應生成NO會________（填“吸收”或“放出”）________kJ能量。

（2）一種新型催化劑用于NO和CO的反應：2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化劑的比表面積可提高該反應速率，為了驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應速率的影響規律，某同學設計了三組實驗，部分條件已經填在表中。

實驗編號	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	280	1.2×10-3	5.80×10-3	82
Ⅱ	280	1.2×10-3	b	124
Ⅲ	350	a	5.80×10-3	82

①請將表中數據補充完整：a___________。

②能驗證溫度對化學反應速率規律的是實驗____________________（填實驗序號）。

③實驗Ⅰ和實驗Ⅱ中，NO的物質的量濃度c（NO）隨時間t的變化曲線如圖所示，其中表示實驗Ⅱ的是曲線________________（填“甲”或“乙”）。

④在容積固定的容器中發生反應2NO+2CO2CO2+N2，不能說明已達到平衡狀態的是________（不定項選擇）；

A．容器內CO濃度不變 B．容器內NO的濃度等于CO2的濃度

C．v逆(NO)=2v正(N2) D．容器內混合氣體密度保持不變

Answer 1

【答案】吸收 180 1.2×10-3 Ⅰ和Ⅲ 乙 BD

【解析】

由圖中能量的變化，根據反應熱=反應物斷鍵吸收的能量-生成物成鍵釋放出的能量的計算結果進行解答，利用控制變量的實驗方法，驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應速率的影響，其他條件相同時，催化劑可以加快反應的速率，可逆反應達到平衡的標志就是變量不變了。

（1）由圖知反應為N2(g)+O2(g)=2NO(g)，反應熱=反應物斷鍵吸收的能量-生成物成鍵釋放出的能量，該反應的反應熱=(946+498)kJ/mol-2632kJ/mol=+180kJ/mol，所以這是一個吸熱反應，1molN2和1molO2完全反應生成NO會吸收180kJ的能量，答案為：吸收；180；

（2）①要驗證溫度對化學反應速率的影響，溫度要不同，其他條件要相同，觀察表中三個實驗中的數據可知a=1.210-3，答案為：1.210-3；

②驗證溫度對化學反應的影響，只有實驗I、III的溫度不同，其他條件相同，故答案為：Ⅰ和Ⅲ；

③催化劑比表面積越大，反應速率越快，到達平衡的時間越短，實驗II中催化劑的比表面積大，反應速率快，由圖可知，曲線乙的斜率大，反應快，答案為：乙；

④在容積固定的容器中發生反應2NO+2CO 2CO2+N2：

A．沒有達到平衡之前，CO的濃度一直在減小，容器內CO濃度不變則說明反應達到平衡，A不符題意；

B．反應過程中NO的濃度在不斷減少，CO2的濃度不斷增加，二者濃度相等，與是否達到平衡無關，B符合題意；

C．v逆(NO)=2v正(N2)，速率之比等于化學計量數之比，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，C不符題意；

D．由質量守恒定律可知，反應前后氣體質量不變，容器的體積不變，則容器內混合氣體的密度一直保持不變，故混合氣體的密度不變不能說明反應已達到平衡狀態，D符合題意，答案為BD。