题目内容

（8分） 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+2CO　　2CO2+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浓度如下表：

时间/s
0
1
2
3
4
5
c（NO）
/mol·L-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）
/ mol·L-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）在上述条件下反应能够自发进行，则反应是________ 反应（填写“吸热”、“放热”）。
（2）前2s内的平均反应速度v（N2）=________。
（3）此反应的平衡常数表达式为K=________。
（4）假设在容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是　　。
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

（1）放热（2分）（2）1.875*10-4 mol·L－1·s－1（2分）
（3）（2分） （4）CD （2分）

解析

练习册系列答案
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（2009?浙江）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，其反应为：2NO+2CO
催化剂
2CO2+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）（mol/L） 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）（mol/L） 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）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H
＜
＜
0（填写“＞”、“＜”、“=”）．
（2）前2s内的平均反应速率υ（N2）=
1.88×10-4mol?L-1?s-1
1.88×10-4mol?L-1?s-1
．
（3）在该温度下，反应的平衡常数K=
5000
5000
．
（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是
C、D
C、D
．
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
（mol/L）		 CO初始浓度
（mol/L）		 催化剂的比表面积（m2/g）
Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
Ⅱ
280
280
1.20×10-3
1.20×10-3
5.80×10-3
5.80×10-3
 124
Ⅲ 350
1.20×10-3
1.20×10-3
5.80×10-3
5.80×10-3
 124
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据．
②请在给出的坐标图中，画出上表中的三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，并标明各条曲线的实验编号．
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+2CO
催化剂
△
2CO2+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）/mol?L-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）/mol?L-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）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H
＜
＜
0（填写“＞”、“＜”、“=”）．
（2）前2s内的平均反应速率v（N2）=
1.875×10-4mol?L-1?s-1
1.875×10-4mol?L-1?s-1
．
（3）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是
C、D
C、D
．
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
（4）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，请在下表中填入剩余的实验条件数据．
实验
编号		 T/℃ NO初始浓度/mol?L-1 CO初始浓度/mol?L-1 催化剂的比表面积/
m2?g-1
Ⅰ 280 l.20×10-3 5.80×10-3 82
Ⅱ
280
280
     
1.20×10-3
1.20×10-3
5.80×10-3
5.80×10-3
 124
Ⅲ 350
l.20×10-3
l.20×10-3
5.80×10-3
5.80×10-3
 124
（2011?上海模拟）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+2CO
 催化剂 
.
 
2CO2+N2+Q
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 0 1 2 4 4 5
c（NO）（×10-4mol?L-1） 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c（NO）（×10-3mol?L-1） 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
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）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的Q
＞
＞
0〔填写“＞”、“＜”、“=”〕
（2）前2s内的平均反应速率v （N2）=
1.88×10-4 mol/（L?s）
1.88×10-4 mol/（L?s）
．
（3）在该温度下，反应的平衡常数K=
5000
5000
．（只写出计算结果）
（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是
C、D
C、D
．
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/mol?L-1 CO初始浓度/mol?L-1 催化剂的比
表面积/m2?g-1
Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
Ⅱ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124
Ⅲ 350 1.20×10-3 5.80×10-3 124
请在给出的坐标图中，画出上表中的三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，并标明各条曲线的实验编号．
I、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处理尾气，化学方程式为2NO+2CO
催化剂
2CO2+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浓度如下表：
时间/s 0 1 2 3 4 5
c（NO）/mol?L-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）/mol?L-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（均不考虑温度变化对催化效率的影响）：
（1）若上述反应的平衡常数K，随温度增高而减小，则反应的△H
 
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）前2s内的平均反应速度v（N2）=
 
．
（3）该温度下，反应的平衡常数K=
 
．
II、甲醇空气燃料电池（酸性电解质溶液）的工作原理如图一所示．精英家教网
（1）该电池正极的电极反应式为
 
．
（2）以上述电池为电源，构成图二电解池，其中X、Y为石墨，a为KCl溶液，写出电解总反应的离子方程式
 
．
（3）常温时，按“（2）”电解一段时间后，取25mL上述电解后的溶液，滴加0.2mol/L的醋酸溶液，滴加过程的pH变化如图三所示，则C点对应溶液中各离子浓度的大小关系为（忽略电解后溶液中的其他成分，只考虑其中的碱与加入的酸）
 
．
（1）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+2CO
 催化剂 
.
 
 2CO2+N2．
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
mol?L-1		 CO初始浓度
mol?L-1		 催化剂的比表面积
㎡?g-1
Ⅰ 280 1.2×10-3 5.8×10-3 82
Ⅱ
 
 
 
 124
Ⅲ 350
 
 
 124
①请在表格中填入剩余的实验条件数据．
②设计实验Ⅱ、Ⅲ的目的是
 
．
（2）工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法，原理是NH3与NOx反应生成无毒的物质．某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程．提供的装置如图：
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步骤一、NH3的制取
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是：
 
（填装置序号）．
②若采用C装置制取氨气（控制实验条件相同），情况如下表：
试剂组合序号 固体试剂（g） NH3体积（mL）
a 12.0g Ca（OH）2（过量） 10.8g NH4Cl 2688
b 10.8g（NH4）2SO4 2728
c 12.0g NaOH（过量） 10.8g NH4Cl 3136
d 10.8g（NH4）2SO4 3118
e 12.0g CaO（过量） 10.8g NH4Cl 3506
f 10.8g（NH4）2SO4 3584
分析表中数据，实验室制NH3产率最高的是
 
（填序号），其它组合NH3产率不高的原因是
 
．
步骤二、模拟尾气的处理选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置：
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①A中反应的离子方程式：
 
．
②D装置作用有：使气体混合均匀、调节气流速度，还有一个作用是：
 
．
③D装置中的液体可换成
 
（填序号）．
a．CuSO4溶液          b．H2O        c．CCl4         d．浓H2SO4
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是：
 
．

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