Question

根據(jù)我國目前汽車業(yè)發(fā)展速度，預(yù)計(jì)2020年汽車保有量超過2億輛，中國已成為全球最大的汽車市場．因此，如何有效處理汽車排放的尾氣，是需要進(jìn)行研究的一項(xiàng)重要課題．目前，汽車廠商常利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)化成CO₂和N₂，化學(xué)方程式如下：2NO+2CO

催化劑  .

2CO₂+N₂．為研究如何提高該轉(zhuǎn)化過程反應(yīng)速率，某課題組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究．
【資料查閱】①不同的催化劑對同一反應(yīng)的催化效率不同；
②使用相同的催化劑，當(dāng)催化劑質(zhì)量相等時(shí)，催化劑的比表面積對催化效率有影響．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】課題組為探究某些外界條件對汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率的影響規(guī)律，設(shè)計(jì)了以下對比實(shí)驗(yàn)．
（1）完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表（表中不要留空格）．

實(shí)驗(yàn)編號	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>	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
Ⅰ	為以下實(shí)驗(yàn)作參照	280	6.50×10-3	4.00×10-3	80
Ⅱ					120
Ⅲ	探究溫度對尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響	360			80

【圖象分析與結(jié)論】利用氣體傳感器測定了三組實(shí)驗(yàn)中CO濃度隨時(shí)間變化的曲線圖，如圖：

（2）計(jì)算第Ⅰ組實(shí)驗(yàn)中，達(dá)平衡時(shí)NO的濃度為

 

；
（3）由曲線Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化劑比表面積，汽車尾氣轉(zhuǎn)化速率

 

（填“增大”、“減小”、“無影響”）．

Answer 1

考點(diǎn)：探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控作用

專題：化學(xué)反應(yīng)速率專題

分析：（1）根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素有濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑的比表面積，而要想探究一種影響因素，必須保持其他影響因素是一致的來分析；
（2）根據(jù)第Ⅰ組實(shí)驗(yàn)中，達(dá)平衡時(shí)CO的平衡濃度為1.00×10^-3mol/L，可得出CO的濃度該變量，再根據(jù)在一個反應(yīng)中，各物質(zhì)的濃度的該變量之比等于計(jì)量數(shù)之比即可求出NO的濃度的該變量，從而求出NO的平衡濃度；
（3）由圖象可知，增大催化劑比表面積后，縮短了到達(dá)平衡的時(shí)間，故增大了反應(yīng)速率．

解答： 解：（1）影響反應(yīng)速率的因素有濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑的比表面積，而要想探究一種影響因素，必須保持其他影響因素是一致．
根據(jù)Ⅲ的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繙囟葘ξ矚廪D(zhuǎn)化速率的影響，故Ⅲ和Ⅰ的區(qū)別是溫度的不同，其他因素必須保持一致，故Ⅲ中NO初始濃度為6.50×10^-3mol/L，CO初始濃度為4.00×10^-3mol/L；而通過對比Ⅱ和Ⅰ的條件可知，兩者的區(qū)別是催化劑的比表面積不同，故其他的影響因素均應(yīng)相同，故Ⅱ中NO初始濃度為6.50×10^-3mol/L，CO初始濃度為4.00×10^-3mol/L，而且Ⅱ探究的是催化劑比表面積對尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響，故答案為：

實(shí)驗(yàn)編號	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>	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
Ⅰ
Ⅱ	探究催化劑比表面積對尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響（2分）	280	6.50×10-3	4.00×10-3
Ⅲ			6.50×10-3	4.00×10-3

（2）通過圖象可知，平衡時(shí)CO的平衡濃度為1.00×10^-3mol/L，可得出CO的濃度該變量△C（CO）=4.00×10^-3mol/L-1.00×10^-3mol/L=3.00×10^-3mol/L，在一個反應(yīng)中，各物質(zhì)的濃度的該變量之比等于計(jì)量數(shù)之比，故NO的濃度的該變量△C（NO）=3.00×10^-3mol/L，故NO的平衡濃度C（NO）=6.50×10^-3mol/L-3.00×10^-3mol/L=3.50×10^-3mol/L，故答案為：3.50×10^-3 mol/L；
（3）由圖象可知，增大催化劑比表面積后，縮短了到達(dá)平衡的時(shí)間，故增大了反應(yīng)速率，故答案為：增大．

點(diǎn)評：本題考查了影響反應(yīng)速率的因素，應(yīng)注意要想探究一種影響因素，必須保持其他影響因素．綜合性較強(qiáng)，難度適中．