Question

12．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1．该条件下，1molN₂和1molO₂完全反应生成NO，会吸收（填“吸收”或“放出”）180kJ能量．
（2）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图2所示：
①NiO电极上发生的是氧化反应（填“氧化”或“还原”）．
②外电路中，电子流动方向是从NiO电极流向pt电极（填“NiO”或“pt”）．
③pt电极上的电极反应式为O₂+4e^-=2O^2-．
（2）一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO+2CO?2CO₂+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	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	5.8×10-3	82

①请表中数据补充完整：a1.2×10^-3；b5.80×10^-3．
②能验证温度对化学反应速率规律的是实验Ⅰ和Ⅲ（填实验序号）．
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c（NO）随时间t的变化曲线如图3所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线乙（填“甲”或“乙”）．

Answer 1

分析 （1）N₂（g）+O₂（g）=2NO（g），根据能量变化图计算反应热，反应热=反应物断键吸收的能量-生成物形成释放出的能量；
（2）根据图知有外接电源，这是一个电解装置，用O^2-的运动方向判断出NiO电极是阳极，阳极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，发生氧化反应，铂电极是阴极，氧气得到电子，发生还原反应，据此解答；
（3）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，只有实验Ⅰ和Ⅲ的温度不同，其他条件要相同；
③催化积的比表面积大，反应速率快，达平衡的时间短．

解答 解：（1）N₂（g）+O₂（g）=2NO（g），反应热=反应物断键吸收的能量-生成物形成释放出的能量，该反应的反应热=（946+498）kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，
所以这是一个吸热反应，1molN₂和1molO₂完全反应生成NO会吸收180kJ的能量，
故答案为：吸收；180；
（2）根据图知有外接电源，这是一个电解装置，用O^2-的运动方向判断出NiO电极是阳极，阳极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，发生氧化反应，铂电极是阴极，氧气得到电子，发生还原反应，
①NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，发生氧化反应，
故答案为：氧化；
②在外电路中，电子从阳极（NiO）经外电路到阴极（pt），
故答案为：NiO；pt；
③pt电极上是氧气得到电子被还原成氧离子，离子方程式为：O₂+4e^-=2O^2-，
故答案为：O₂+4e^-=2O^2-；
（3）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催化积的比表面积大，反应速率快，达平衡的时间短，曲线乙的斜率大，反应快，
故答案为：乙．

点评 本题考查反应热的计算、电解的工作原理，用实验探究影响化学反应速率的因素，注意控制变量的重要性，考查学生对图象的理解和分析，难度适中．