Question

19．某課題組通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究外界條件變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生的影響．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】以2NO+2CO$\stackrel{催化劑}{?}$2C0₂+N₂為研究對(duì)象，

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>	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
Ⅰ	為以下實(shí)驗(yàn)作參照	280	6.50×10-3	4.00×10-3	80
Ⅱ			6.50×10-3	4.00×10-3	120
Ⅲ	探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響	360			80

【圖象分析與結(jié)論】測(cè)定了三組實(shí)驗(yàn)中CO濃度隨時(shí)間變化的曲線圖如圖：
請(qǐng)回答下列問(wèn)題
（1）完成【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】（表中不要留空格）
（2）計(jì)算第Ⅱ族實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)NO的濃度為2.50×10^-3mol/L
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：由曲線Ⅰ、Ⅱ可知：增大催化劑比表面積，該反應(yīng)速率加快，由曲線Ⅰ、Ⅲ可知，升高溫度，加快反應(yīng)速率
（4）升高溫度，該反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率減小（填“增大”、“減小”或“無(wú)影響”）

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)Ⅰ為參照實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ中的不同因素判斷實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，再根�?jù)對(duì)照試驗(yàn)中變量的唯一性判斷溫度；根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ的實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?duì)照試驗(yàn)中變量的唯一性判斷NO、CO的濃度；
（2）根據(jù)圖象中數(shù)據(jù)計(jì)算出反應(yīng)過(guò)程中消耗CO的濃度，然后根據(jù)反應(yīng)方程式得出反應(yīng)消耗NO濃度，從而得出達(dá)到平衡時(shí)NO濃度；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ可知，實(shí)驗(yàn)Ⅱ優(yōu)先達(dá)到平衡，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)Ⅱ中反應(yīng)速率較快；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ可知，實(shí)驗(yàn)Ⅲ中達(dá)到平衡時(shí)CO濃度增大，說(shuō)明升高溫度，平衡向著逆向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率減�。�

解答 解：（1）對(duì)照實(shí)驗(yàn)中只能有1個(gè)變量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ可知，實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ的目的是探究催化劑的比表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響，則實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ的溫度、NO初始濃度、CO初始濃度都必須完全相同，所以實(shí)驗(yàn)Ⅱ中溫度為280℃；
實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ是探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則除了溫度不同以外，其它條件必須完全相同，則NO初始濃度為6.50×10^-3mol/L、CO初始濃度為4.00×10^-3mol/L，
故答案為：

Ⅱ	探究催化劑比表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響	280
Ⅲ			6.50×10-3	4.00×10-3

；
（2）根據(jù)圖象可知，實(shí)驗(yàn)Ⅱ達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)CO的物質(zhì)的量濃度為：1.0×10^-3 mol/L，則反應(yīng)過(guò)程中消耗CO的濃度為：4.0×10^-3 mol/L-1.0×10^-3 mol/L=3.0×10^-3mol/L，根據(jù)反應(yīng)2NO+2CO?2C0₂+N₂可知，反應(yīng)中消耗NO的濃度為3.0×10^-3mol/L，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)NO的濃度為：6.50×10^-3mol/L-3.0×10^-3mol/L=2.50×10^-3 mol/L，
故答案為：2.50×10^-3 mol/L；
（3）根據(jù)圖象中實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ的曲線可知，實(shí)驗(yàn)Ⅱ優(yōu)先達(dá)到平衡，則實(shí)驗(yàn)Ⅱ中反應(yīng)速率較快，說(shuō)明增大催化劑比表面積，能夠加快反應(yīng)速率，
故答案為：增大催化劑比表面積，該反應(yīng)速率加快；
（4）根據(jù)圖象中實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ的曲線可知，達(dá)到平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)Ⅲ的CO濃度增大，說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向著逆向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率減小，
故答案為：減�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，題目難度中等，熟練掌握溫度、壓強(qiáng)、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響為解答關(guān)鍵，注意明確對(duì)照試驗(yàn)中必須滿足變量的唯一性，試題充分考查了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>