题目内容
【题目】将含O2和CH4的混合气体充入有23.4g Na2O2的密闭容器中，电火花点燃，反应结束后，容器内于150℃时压强约为0，将残留物溶于水，无气体逸出。
（1）写出以上过程所涉及到的反应方程式__________________________________________ 。
（2）原混合气体中O2和CH4体积比为_______________________。
【答案】CH4 + 2O2
CO2 +2H2O、2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 +O2、2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 1:2
【解析】
反应结束后，容器内于150℃时压强约为0，说明容器中无气体，且将残留物溶于水中无气体放出，说明过氧化钠也完全反应，故容器内剩余固体为Na2CO3和NaOH，根据甲烷的组成利用C、H原子守恒可知可知生成的Na2CO3和NaOH物质的量之比为1：4，再根据反应的总化学方程式判断原混合物中甲烷、氧气的物质的量之比。
（1）O2和CH4电火花点燃，反应生成二氧化碳和水，反应的方程式为CH4 + 2O2
CO2 +2H2O，反应生成的二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 +O2，反应生成的水与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑，故答案为：CH4 + 2O2CO2 +2H2O、2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 +O2、2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑；
（2）根据甲烷的组成利用C、H原子守恒可知可知生成的Na2CO3和NaOH物质的量之比为1：4，则反应的总化学方程式可写为：2CH4+O2+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH，所以原混合气体中O2、CH4的物质的量之比为1：2，体积比为1:2，故答案为：1:2。
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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)=_____________________。
（3）假设在密闭容器中发生上述反应，投入相等的反应物，反应刚开始时下列措施能提高NO反应速率的是_______。
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
（4）研究表明：在使用等质量催化剂时，催化剂比表面积会影响化学反应速率。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 | 达到平衡的时间 分钟 |
Ⅰ | 280 | l.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 | 200 |
Ⅱ | l.20×10-3 | 124 | 120 | ||
Ⅲ | 350 | 5.80×10-3 | 124 | 5 |
通过这3组实验，可以得出的温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律是___________________________________________________________.
