超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學方程式如下：
2NO+2CO2CO2+N2+Q
為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：
    時間12445
c（NO）10.04.502.501.501.001.00
c（NO）3.603.052.852.752.702.70
請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
（1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進行，則反應(yīng)的Q______0〔填寫“＞”、“＜”、“=”〕
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v （N2）=______．
（3）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______．（只寫出計算結(jié)果）
（4）假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達到平衡時下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是______．
A．選用更有效的催化劑      B．升高反應(yīng)體系的溫度
C．降低反應(yīng)體系的溫度      D．縮小容器的體積
（5）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學反應(yīng)速率．為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學設(shè)計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中．
實驗編號T/℃NO初始濃度/mol?L-1CO初始濃度/mol?L-1催化劑的比
表面積/m2?g-1
Ⅰ2801.20×10-35.80×10-382
Ⅱ2801.20×10-35.80×10-3124
Ⅲ3501.20×10-35.80×10-3124
請在給出的坐標圖中，畫出上表中的三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，并標明各條曲線的實驗編號．

【答案】分析：（1）反應(yīng)能夠自發(fā)進行，利用△H-T△S＜0來分析該反應(yīng)吸熱放熱情況；
（2）根據(jù)化學反應(yīng)速率的定義及2s內(nèi)濃度的變化量來計算解答；
（3）根據(jù)該溫度下達化學平衡時各物質(zhì)平衡時濃度及化學平衡常數(shù)的概念來計算；
（4）能提高NO轉(zhuǎn)化率則化學平衡正向移動，利用影響化學平衡移動的因素來分析；
（5）利用影響化學反應(yīng)速率及化學平衡的因素來分析、完成三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖．
解答：解：（1）由反應(yīng)能夠自發(fā)進行，則△H-T△S＜0，即該反應(yīng)一定是放熱才有可能自發(fā)進行，Q＞0是放熱反應(yīng)，
故答案是：＞；
（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知2s內(nèi)NO濃度的變化量為1.00×10-3-2.50×10-4=7.50×10-4，
則υ（NO）==3.75×10-4mol?L-1?s-1
由化學反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比，則
υ（N2）=υ（NO）≈1.88×10-4mol?L-1?s-1，
故答案為：1.88×10-4mol?L-1?s-1；
（3）由表格中的數(shù)據(jù)可知到4s時達到化學平衡，則
2NO+2CO 2CO2+N2，
開始1.00×10-3 3.60×10-3 0 0
轉(zhuǎn)化9×10-4 9×10-4 9×10-4 4.50×10-4
平衡1.00×10-4 2.70×10-3 9×10-4 4.50×10-4
則 K==5000，
故答案為：5000；
（4）由化學反應(yīng)及提高NO轉(zhuǎn)化率可知，應(yīng)使化學平衡正向移動，催化劑不能影響平衡移動，
該反應(yīng)放熱，則升高溫度逆向移動，縮小容器的體積相當于加壓，則加壓、降溫使該反應(yīng)平衡正移，
故答案為：C、D；
（5）由于Ⅰ、Ⅱ溫度相同，催化劑對平衡移動無影響，化學平衡不移動，但Ⅱ的速率大，所以Ⅱ先達到化學平衡，Ⅰ、Ⅱ達平衡時NO的濃度相同；
而Ⅲ的溫度高，則反應(yīng)速率最大且平衡向著逆向移動，即達到化學平衡時c（NO）增大，
故答案為：
．
點評：本題綜合考查了反應(yīng)速率、反應(yīng)方向、化學平衡等知識，并注重考查了學生對實驗化學的設(shè)計思路，充分體現(xiàn)了新課程變化，同時又注重了對高考熱點的考查，本題難度中等．
練習冊系列答案
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科目：高中化學 來源： 題型：

（2011?上海模擬）超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學方程式如下：2NO+2CO?2CO2+N2
為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：
時間/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
請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
（1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進行，則反應(yīng)是
放熱
放熱
 反應(yīng)（填寫“吸熱”、“放熱”）．
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速度v（N2）=
1.875×10-4mol/L?s
1.875×10-4mol/L?s
．
（3）此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=
c(N2)c2(CO2)
c2(CO)c2(NO)
c(N2)c2(CO2)
c2(CO)c2(NO)
．
（4）假設(shè)在容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達到平衡時下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是
CD
CD
．
A．選用更有效的催化劑　　　　B．升高反應(yīng)體系的溫度
C．降低反應(yīng)體系的溫度　　　　D．縮小容器的體積．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2009?浙江）超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，其反應(yīng)為：2NO+2CO
催化劑
2CO2+N2．
為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：
時間（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
請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
（1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進行，則反應(yīng)的△H
＜
＜
0（填寫“＞”、“＜”、“=”）．
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ（N2）=
1.88×10-4mol?L-1?s-1
1.88×10-4mol?L-1?s-1
．
（3）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
5000
5000
．
（4）假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達到平衡時下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是
C、D
C、D
．
A．選用更有效的催化劑B．升高反應(yīng)體系的溫度
C．降低反應(yīng)體系的溫度D．縮小容器的體積
（5）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學反應(yīng)速率．為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學設(shè)計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中．
實驗
編號		 T（℃） NO初始濃度
（mol/L）		 CO初始濃度
（mol/L）		 催化劑的比表面積（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請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)．
②請在給出的坐標圖中，畫出上表中的三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，并標明各條曲線的實驗編號．

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科目：高中化學 來源： 題型：

超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，其反應(yīng)為：2NO（g）+2CO（g）
催化劑
2CO2（g）+N2（g）．
為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得密閉容器中不同時間的NO和CO濃度如表：
時間（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
請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
（1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進行，則反應(yīng)的△H
＜
＜
0（填寫“＞”、“＜”、“=”）．
（2）該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為K=
C(N2)C2(CO2)
C2(CO)C2(NO)
C(N2)C2(CO2)
C2(CO)C2(NO)
．
（3）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N2）=
1.875×10-4mol?L-1?s-1
1.875×10-4mol?L-1?s-1
．
（4）能判斷該反應(yīng)是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是
ab
ab
（多選扣分）．
a．容器中壓強不變             b．混合氣體中 c（CO）不變
c．υ正（N2）=υ逆（CO）       d．c（CO2）=c（CO）
（5）該溫度下達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率是
25%
25%
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，其反應(yīng)為：2NO+2CO
催化劑
2CO2+N2．為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：
時間（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
請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
（1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進行，則反應(yīng)的△H
＜
＜
0（填寫“＞”、“＜”、“=”）．
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ（N2）=
1.88×10-4 mol/（L．s）
1.88×10-4 mol/（L．s）
．
（3）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=
c(N2)c2(CO2)
c2(NO)c2(CO)
c(N2)c2(CO2)
c2(NO)c2(CO)
．使平衡常數(shù)增大的方法是
B
B
（填寫選項）
A．升高溫度   B．降低溫度     C．增大體系壓強       D．減小體系壓強
E．增大反應(yīng)物濃度    F．減小反應(yīng)物濃度    G．減小生成物濃度  H．選擇新的催化劑
（4）假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達到平衡時下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是
CD
CD
．
A．選用更有效的催化劑；B．升高反應(yīng)體系的溫度
C．降低反應(yīng)體系的溫度；D．縮小容器的體積
（5）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學反應(yīng)速率．為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學設(shè)計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中．
實驗
編號		 T（℃） NO初始濃度
（mol/L）		 CO初始濃度
（mol/L）		 催化劑的比表面積（m2/g）
Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
Ⅱ
280
280
1.20×10-3
1.20×10-3
1.20×10-3
1.20×10-3
 124
Ⅲ 350
5.80×10-3
5.80×10-3
5.80×10-3
5.80×10-3
 124
請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)．

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科目：高中化學 來源： 題型：

I、超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學家正在研究利用催化技術(shù)處理尾氣，化學方程式為2NO+2CO
催化劑
2CO2+N2，為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表：
時間/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
請回答（均不考慮溫度變化對催化效率的影響）：
（1）若上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K，隨溫度增高而減小，則反應(yīng)的△H
 
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速度v（N2）=
 
．
（3）該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 
．
II、甲醇空氣燃料電池（酸性電解質(zhì)溶液）的工作原理如圖一所示．精英家教網(wǎng)
（1）該電池正極的電極反應(yīng)式為
 
．
（2）以上述電池為電源，構(gòu)成圖二電解池，其中X、Y為石墨，a為KCl溶液，寫出電解總反應(yīng)的離子方程式
 
．
（3）常溫時，按“（2）”電解一段時間后，取25mL上述電解后的溶液，滴加0.2mol/L的醋酸溶液，滴加過程的pH變化如圖三所示，則C點對應(yīng)溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為（忽略電解后溶液中的其他成分，只考慮其中的堿與加入的酸）
 
．

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