Question

【題目】汽車尾氣中含有CO、NO等有害氣體。

(1)通過NO傳感器可監(jiān)測汽車尾氣中NO的含量其工作原理如圖所示。已知：可在固體電解質中自由移動。

①NO電極上發(fā)生的是______(填“氧化”或“還原”)反應。

②外電路中，電子是從______(填“NO”或Pt”)電極流出。

③Pt電極上的電極反應式為______。

(2)一種新型催化劑用于NO和CO的反應：。已知增大催化劑的比表面積可提高該反應的速率，為了驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應速率的影響，某同學設計了三組實驗，如表所示。

實驗編號		NO初始濃度/()	CO初始濃度/()	催化劑的比表面積()
Ⅰ	280			82
Ⅱ	280			124
Ⅲ	350	a		82

①表中a=______。

②能驗證溫度對化學反應速率影響的是實驗______(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”)。

(3)在容積固定的絕熱容器中發(fā)生反應，不能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是______(填序號)。

A.容器內溫度不再變化 B.容器內的氣體壓強保持不變

C. D.容器內混合氣體的密度保持不變

Answer 1

【答案】氧化 I和Ⅱ 乙 CD

【解析】

由NO傳感器工作原理圖示可知，氮元素化合價升高發(fā)生氧化反應，則NiO電極為負極，Pt電極為正極。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。

(1)①原電池中，為負極，電極上NO失電子發(fā)生氧化反應生成二氧化氮。

②外電路中，電子由負極極流出，經導線流入正極Pt極。

③原電池中，Pt電極為正極，O2在正極上發(fā)生還原反應生成，電極反應式為。

(2)①由表格數據可知，實驗I、Ⅱ溫度相同，催化劑的比表面積不同，實驗目的是驗證催化劑的比表面積對速率的影響，則溫度和反應物的初始濃度要相同，實驗I、Ⅲ催化劑的比表面積相同、溫度不同，實驗目的是驗證溫度對速率的影響，則反應物的初始濃度要相同，則a為。

②由表格數據可知，實驗I、Ⅲ反應物初始濃度、催化劑的比表面積均相同，溫度不同，實驗目的是驗證溫度對速率的影響。

③因實驗I、Ⅱ催化劑的比表面積不同，溫度、反應物的初始濃度相同，但實驗Ⅱ的反應速率大，先達到化學平衡，故曲線乙表示實驗Ⅱ。

(3)A.因反應在絕熱容器中進行，容器內的溫度會變化，當溫度不再變化時，說明反應已達到平衡狀態(tài)，A正確；

B.該反應是一個反應前后氣體體積減小的反應，當容器內的氣體壓強保持不變時，說明正逆反應速率相等，反應已達到平衡狀態(tài)，B正確；

C.時，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故時反應沒有達到平衡狀態(tài)，C錯誤；

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(tài)，D錯誤。

答案選CD。