Question

【题目】超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层．科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2 ， 化学方程式如下：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浓度如表：

时间/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

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△H0（填写“＞”、“＜”、“=”．）
（2）前2s内的平均反应速率v（N2）= ．
（3）计算4s时NO的转化率 ．
（4）下列措施能提高NO和CO转变成CO2和N2的反应速率的是 ．
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
（5）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．

实验编号	T/℃	NO初始浓度/molL﹣1	CO初始浓度/molL﹣1	催化剂的比表面积/m2g﹣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，并标明各条曲线是实验编号．

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的总能量比1molCO2和0.5molN2的总能量大，则反应物的总能量大于生成物的总能量，所以反应是放热反应，△H＜0，
所以答案是：＜；
（2）前2s内的平均反应速度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时NO的转化率= =90%，
所以答案是：90%；
（4）A．选用更有效的催化剂，增大反应速率，故正确；

B．升高反应体系的温度，增大反应速率，故正确；

C．降低反应体系的温度，减小反应速率，故错误；

D．缩小容器的体积，相当于增大浓度，增大反应速率，故正确；

故选：ABD；
（5）①因Ⅰ、Ⅱ比表面积不同，则应控制温度相同，所有浓度应控制相同来验证催化剂比表面积对速率的影响；

I、Ⅲ比表面积相同，温度不同，则所有浓度应控制相同来验证反应温度对速率的影响，

所以答案是：

实验 编号	t（℃）	NO初始浓度 （mol/L）	CO初始浓度 （mol/L）	催化剂的 比表面积（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温度相同，催化剂对平衡移动无影响，则平衡不移动，但Ⅱ的速率大，则Ⅱ先达到化学平衡，Ⅰ、Ⅱ达平衡时NO的浓度相同，NO起始浓度为1.20×10﹣3；

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为 ，

所以答案是： ．
【考点精析】通过灵活运用化学平衡的计算，掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%即可以解答此题．