Question

【題目】超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層�？茖W家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，化學方程式如下：2NO+2CO2CO2+N2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）若上述反應能夠自發(fā)進行，則反應的△H_________0（填寫“>”、“<”或“=”）。

（2）假設在密閉容器中發(fā)生上述反應，達到平衡時下列措施能提高NO轉化率的是_________。

A．選用更有效的催化劑 B．升高反應體系的溫度

C．降低反應體系的溫度 D．縮小容器的體積

（3）研究表明：在使用等質量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經填在下面實驗設計表中。

實驗編號	T/℃	NO初始濃度 mol·L-1	CO初始濃度 mol·L-1	催化劑的比表面積 m2·g-1
Ⅰ	280	1.20×10-3	5.80×10-3	82
Ⅱ	_____	_____	_____	124
Ⅲ	350	_____	_____	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。_____，

Answer 1

【答案】 < CD 280 1.20×10-3 5.80×10-3 1.20×10-3 5.80×10-3

【解析】(1)根據(jù)題意知，該反應能夠自發(fā)進行，則有△H-T△S＜0，該反應正向為氣體物質的量減小的反應，△S＜0，該反應一定是放熱才有可能自發(fā)進行，即△H＜0，故答案為：＜；

(2)A．選用更有效的催化劑，平衡不移動，NO轉化率不變，故A錯誤；B．該反應為放熱反應，升高反應體系的溫度，平衡逆向移動，NO轉化率減小，故B錯誤；C．該反應為放熱反應，降低反應體系的溫度，平衡正向移動，NO轉化率增大，故C正確；D．該反應正向為氣體體積減小的反應，縮小容器的體積，平衡正向移動，NO轉化率增大，故D正確；故答案為：CD；

(3)①實驗目的為驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，所以實驗Ⅰ、Ⅱ應該只改變催化劑表面積，實驗Ⅱ、Ⅲ中只改變溫度，所以三組實驗中各物質的物質的濃度數(shù)據(jù)相同，只有溫度、接觸面積兩個變量，實驗數(shù)據(jù)為：II：280、1.2×10-3、5.8×10-3；III：1.2×10-3、5.8×10-3，故答案為：

實驗編號	T/℃	NO初始濃度/molL-1	CO初始濃度/molL-1	催化劑的比表面積/m2g-1
Ⅰ
Ⅱ	280	1.2×10-3	5.8×10-3
Ⅲ		1.2×10-3	5.8×10-3

②實驗Ⅱ增大了催化劑的表面積，反應速率加快，可縮短達平衡的時間，但平衡不移動，NO的平衡濃度和實驗Ⅰ相同；實驗Ⅱ、Ⅲ對比，實驗Ⅲ，升高了溫度，反應速率加快，可縮短達平衡的時間；該反應為放熱反應，升溫，平衡逆向移動，NO的平衡濃度增大，則Ⅱ、Ⅲ兩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為：，故答案為：。