Question

【题目】汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。

(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如图该条件下，1molN2和1molO2完全反应生成NO会吸收______kJ能量。

(2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的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，部分条件已经填在下表中。

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	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请表中数据补充完整：a___________；b___________。

②能验证温度对化学反应速率规律的是实验________填实验序号。

(3)在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：

时间（s）	0	1	2	3	4	5
n（NO）（mol）

①用表示从0-2s内该反应的平均速率______。

②能说明该反应已达到平衡状态的是______

a.单位时间内消耗nmol的同时，生成2nmol

b.容器内各物质的浓度保持不变

c. 2v逆(NO)=v正(O2)

d．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化

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)，根据能量变化图，结合反应热=反应物断键吸收的能量-生成物形成化学键释放出的能量，计算反应热，

(2)①验证温度对化学反应速率的影响，温度要不同，其他条件相同；验证催化剂的比表面积对化学反应速率的影响，要催化剂的比表面积不同，其他条件相同；②验证温度对化学反应速率的影响，温度要不同，其他条件相同；

(3)①先计算一氧化氮的反应速率，再根据同一化学反应中同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，计算氧气的反应速率；②当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，据此分析判断。

(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)，反应热=反应物断键吸收的能量-生成物形成化学键释放出的能量，该反应的反应热=(946+498)kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，说明1molN2和1molO2完全反应生成NO会吸收180kJ的能量，故答案为：180；

(2)①验证温度对化学反应速率的影响，温度要不同，其他条件相同，所以a=1.2×10-3；验证催化剂的比表面积对化学反应速率的影响，要催化剂的比表面积不同，其他条件相同，b=5.80×10-3，故答案为：1.2×10-3；5.80×10-3；

②验证温度对化学反应速率的影响，只有实验Ⅰ和Ⅲ的温度不同，其他条件要相同，故答案为：Ⅰ和Ⅲ；

(3)①0～2s时，v(NO)==0.003mol/(L·s)，同一化学反应中，同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以v(O2)=v(NO)=1.5×10-3molL-1s-1，故答案为：1.5×10-3molL-1s-1；

②a．单位时间内消耗nmolO2的同时，生成2nmolNO2，都表示正反应速率，不能说明达到平衡状态，故a错误；b．容器内各物质的浓度保持不变，可说明达到平衡状态，故b正确；c．2v逆(NO)=v正(O2)，表示正、逆反应速率不等，没有达到平衡状态，故c错误；d．该反应恰好气体的物质的量不等，混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，可说明达到平衡状态，故d正确；故答案为：bd。