Question

【題目】汽車排放的尾氣為大氣污染源之一，目前，可利用以下化學原理解決尾氣： 2NO+2CO 2CO2+N2 ．
（1）寫出CO2的結構式 ， N2的電子式 ．
（2）一定條件下，在容積固定的容器中進行上述反應，CO濃度與時間關系如圖所示：
①則反應速率 （a）、 （b）、 （c）的大小關系是；
②下列可說明反應到達圖中c點的是；
A．NO、CO、CO2、N2的濃度比值保持2：2：2：1不變
B．CO的濃度不再改變
C．反應消耗2molNO的同時消耗1molN2
D．容器中的氣體質(zhì)量或物質(zhì)的量保持不變
（3）為研究如何提高該轉化過程反應速率，某課題組進行了以下實驗探究． 【資料查閱】
A．不同的催化劑對同一反應的催化效率不同；
B．使用等質(zhì)量相同的催化劑時，催化劑的比表面積對催化效率有影響．
【實驗設計】課題組為探究某些外界條件對汽車尾氣轉化反應速率的影響規(guī)律，設計了以下對比實驗．

實驗編號	實驗目的	T/℃	NO初始濃度 mol/L	CO初始濃度 mol/L	同種催化劑的比表面積 m2/g	達平衡時所用的時間min
Ⅰ	參照實驗	280	6.50×10﹣3	4.00×10﹣3	80	t
Ⅱ		280	6.50×10﹣3	4.00×10﹣3	120	0.5t
Ⅲ		360	6.50×10﹣3	4.00×10﹣3	80	0.2t

【結論】①實驗編號Ⅱ的實驗目的為 ．
②課題中探究外界條件對汽車尾氣轉化反應速率的影響的另一因素是 ， 且反應速率將 ． （填“增大”、“減小”、“無影響”）．

Answer 1

【答案】
（1）O=C=O；
（2） （a）＞ （b）= （c）；BC
（3）探究催化劑比表面積對反應速率的影響；溫度；升高溫度；增大
【解析】解：（1）CO2的結構式為O=C=O，N2的電子式為 ；所以答案是：O=C=O； ；（2）①該反應中，CO濃度逐漸減小，直至達到平衡狀態(tài)，根據(jù)圖象可知，b、c點達到平衡狀態(tài)，a點還沒有達到平衡狀態(tài)，則a點反應速率一定大于b、c，即：υ（a）＞υ（b）=υ（c），所以答案是：υ（a）＞υ（b）=υ（c）；②根據(jù)圖象曲線變化可知，b、c兩點處于平衡狀態(tài)， A．化學反應速率與化學計量數(shù)成正比，則反應過程中NO、CO、CO2、N2的濃度比值始終為2：2：2：1，所以無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．CO的濃度不再改變，說明正逆反應速率相等，已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．反應消耗2molNO的同時消耗1molN2 ， 證明正反應速率與逆反應速率相等，各組分濃度不再變化，達到了平衡狀態(tài)，故C正確；
D．根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知容器中的氣體質(zhì)量始終不變，但混合氣體的總物質(zhì)的量不確定，達到平衡時才保持不變，故D錯誤；所以答案是：BC；（3）①實驗Ⅰ和實驗Ⅱ的反應條件中，除了催化劑表面積大小不同以外，其它條件完全相同，說明實驗目的是探究催化劑比表面積對反應速率的影響，所以答案是：探究催化劑比表面積對反應速率的影響；②根據(jù)實驗Ⅰ和實驗Ⅲ可知，反應在不同溫度下進行的，可見是探究溫度對速率的影響，且升高溫度后，達到平衡需要的時間少，說明升高溫度，反應速率增大，則反應時間減小，
所以答案是：溫度；升高溫度；增大．
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用化學平衡的計算的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．