题目内容
为了测定2NO+2CO
2CO2+N2△H＜0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：
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）前2s内的平均反应速率v（N2）= ．
（2）假设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 ．
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
（3）若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则平衡 移动（填“正”“逆”或“不”）；使用催化剂，上述反应的△H （填“增大”“减小”或“不改变”）．
（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格中．?
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．
| 催化剂 |
| 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）前2s内的平均反应速率v（N2）=
（2）假设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
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
（3）若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则平衡
（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格中．?
| 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 | 124 | |||
| Ⅲ | 350 | 124 |
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．
考点：探究温度、压强对化学反应速率的影响,化学平衡的影响因素
专题：
分析：（1）依据化学反应速率的概念结合图表数据分析计算一氧化氮的反应速率，结合速率之比等于系数之比；
（2）提高NO转化率．平衡正向进行，根据化学平衡的影响因素解答；
（3）根据压强、催化剂对化学平衡的影响分析；
（4）①根据实验目的验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，则应保证浓度相同，然后相同温度时比较催化剂比表面积，相同催化剂比表面积时比较温度；
②利用影响化学反应速率及化学平衡的因素来分析图象，利用影响化学反应速率及化学平衡的因素来分析、完成实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图．
（2）提高NO转化率．平衡正向进行，根据化学平衡的影响因素解答；
（3）根据压强、催化剂对化学平衡的影响分析；
（4）①根据实验目的验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，则应保证浓度相同，然后相同温度时比较催化剂比表面积，相同催化剂比表面积时比较温度；
②利用影响化学反应速率及化学平衡的因素来分析图象，利用影响化学反应速率及化学平衡的因素来分析、完成实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图．
解答：
解：（1）前2s内的平均反应速度v（NO）=
=3.75×10-4mol?L-1?s-1，
根据v（N2）：v（NO）=1：2可得：v（N2）=1.875×10-4mol?L-1?s-1，
故答案为：1.875×10-4mol?L-1?s-1；
（2）A．选用更有效的催化剂，只能改变反应速率，不能改变平衡，故A错误；
B．反应时放热反应，升高反应体系的温度，平衡逆向进行，一氧化氮转化率减小，故B错误；
C．反应时放热反应，降低反应体系的温度，平衡正向进行，一氧化氮转化率增大，故C正确；
D．缩小容器的体积，压强增大，平衡向气体体积见效的方向进行，平衡正向进行，一氧化氮转化率增大，故D正确；
故选CD；
（3）若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则容积的体积必然增大，相当于减小了压强，化学平衡向左移动；
催化剂不能改变反应热，所以使用催化剂，上述反应的△H不变，
故答案为：逆；不变；
（4）①因Ⅰ、Ⅱ比表面积不同，则应控制温度相同，所有浓度应控制相同来验证催化剂比表面积对速率的影响；
Ⅱ、Ⅲ比表面积相同，温度不同，则所有浓度应控制相同来验证反应温度对速率的影响，
故答案为：280；1.20×10-3；5.80×10-3；1.20×10-3；5.80×10-3；
②因Ⅰ、Ⅱ温度相同，催化剂对平衡移动无影响，则平衡不移动，但Ⅱ的速率大，则Ⅱ先达到化学平衡，Ⅰ、Ⅱ达平衡时NO的浓度相同，NO起始浓度为1.20×10-3；Ⅰ、Ⅱ与Ⅲ的起始浓度相同，Ⅲ催化剂的比表面积等于Ⅱ大于Ⅰ，温度高于Ⅰ和Ⅱ，反应放热，升温时NO转化率降低，达到平衡所用时间短，所以，表中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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为
，故答案为：．
| (1.00×10-3-2.50×10-4)mol/L |
| 2s |
根据v（N2）：v（NO）=1：2可得：v（N2）=1.875×10-4mol?L-1?s-1，
故答案为：1.875×10-4mol?L-1?s-1；
（2）A．选用更有效的催化剂，只能改变反应速率，不能改变平衡，故A错误；
B．反应时放热反应，升高反应体系的温度，平衡逆向进行，一氧化氮转化率减小，故B错误；
C．反应时放热反应，降低反应体系的温度，平衡正向进行，一氧化氮转化率增大，故C正确；
D．缩小容器的体积，压强增大，平衡向气体体积见效的方向进行，平衡正向进行，一氧化氮转化率增大，故D正确；
故选CD；
（3）若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则容积的体积必然增大，相当于减小了压强，化学平衡向左移动；
催化剂不能改变反应热，所以使用催化剂，上述反应的△H不变，
故答案为：逆；不变；
（4）①因Ⅰ、Ⅱ比表面积不同，则应控制温度相同，所有浓度应控制相同来验证催化剂比表面积对速率的影响；
Ⅱ、Ⅲ比表面积相同，温度不同，则所有浓度应控制相同来验证反应温度对速率的影响，
故答案为：280；1.20×10-3；5.80×10-3；1.20×10-3；5.80×10-3；
②因Ⅰ、Ⅱ温度相同，催化剂对平衡移动无影响，则平衡不移动，但Ⅱ的速率大，则Ⅱ先达到化学平衡，Ⅰ、Ⅱ达平衡时NO的浓度相同，NO起始浓度为1.20×10-3；Ⅰ、Ⅱ与Ⅲ的起始浓度相同，Ⅲ催化剂的比表面积等于Ⅱ大于Ⅰ，温度高于Ⅰ和Ⅱ，反应放热，升温时NO转化率降低，达到平衡所用时间短，所以，表中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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为
，故答案为：．
点评：本题综合考查了反应速率、反应方向、化学平衡等知识，并注重考查了学生对实验化学的设计思路，充分体现了新课程变化，同时又注重了对高考热点的考查，题目难度中等．
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