Question

【題目】汽車(chē)尾氣中含有CO、NO等有害氣體。

(1)汽車(chē)尾氣中NO生成過(guò)程的能量變化示意圖如圖該條件下，1molN2和1molO2完全反應(yīng)生成NO會(huì)吸收______kJ能量。

(2)一種新型催化劑能使NO和CO發(fā)生反應(yīng)：2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化劑的比表面積可提高該反應(yīng)速率，為了驗(yàn)證溫度、催化劑的比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分條件已經(jīng)填在下表中。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	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(qǐng)表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：a___________；b___________。

②能驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率規(guī)律的是實(shí)驗(yàn)________填實(shí)驗(yàn)序號(hào)。

(3)在2L密閉容器內(nèi)，800℃時(shí)反應(yīng)：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如表：

時(shí)間（s）	0	1	2	3	4	5
n（NO）（mol）

①用表示從0-2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率______。

②能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______

a.單位時(shí)間內(nèi)消耗nmol的同時(shí)，生成2nmol

b.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度保持不變

c. 2v逆(NO)=v正(O2)

d．混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變化而變化

Answer 1

【答案】180 1.2×10-3 5.80×10-3 Ⅰ和Ⅲ 1.5×10-3mol-1L-1s-1 bd

【解析】

(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)，根據(jù)能量變化圖，結(jié)合反應(yīng)熱=反應(yīng)物斷鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵釋放出的能量，計(jì)算反應(yīng)熱，

(2)①驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，溫度要不同，其他條件相同；驗(yàn)證催化劑的比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，要催化劑的比表面積不同，其他條件相同；②驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，溫度要不同，其他條件相同；

(3)①先計(jì)算一氧化氮的反應(yīng)速率，再根據(jù)同一化學(xué)反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，計(jì)算氧氣的反應(yīng)速率；②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不再改變，據(jù)此分析判斷。

(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)，反應(yīng)熱=反應(yīng)物斷鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵釋放出的能量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱=(946+498)kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，說(shuō)明1molN2和1molO2完全反應(yīng)生成NO會(huì)吸收180kJ的能量，故答案為：180；

(2)①驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，溫度要不同，其他條件相同，所以a=1.2×10-3；驗(yàn)證催化劑的比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，要催化劑的比表面積不同，其他條件相同，b=5.80×10-3，故答案為：1.2×10-3；5.80×10-3；

②驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，只有實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ的溫度不同，其他條件要相同，故答案為：Ⅰ和Ⅲ；

(3)①0～2s時(shí)，v(NO)==0.003mol/(L·s)，同一化學(xué)反應(yīng)中，同一時(shí)間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以v(O2)=v(NO)=1.5×10-3molL-1s-1，故答案為：1.5×10-3molL-1s-1；

②a．單位時(shí)間內(nèi)消耗nmolO2的同時(shí)，生成2nmolNO2，都表示正反應(yīng)速率，不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；b．容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度保持不變，可說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；c．2v逆(NO)=v正(O2)，表示正、逆反應(yīng)速率不等，沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故c錯(cuò)誤；d．該反應(yīng)恰好氣體的物質(zhì)的量不等，混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變化而變化，可說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故d正確；故答案為：bd。