Question

2．目前，汽車廠商常利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)化成CO₂和N₂，化學(xué)方程式如下：2NO+2CO$\stackrel{催化劑}{?}$2CO₂+N₂．為研究如何提高該轉(zhuǎn)化過(guò)程反應(yīng)速率，某課題組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究．
【資料查閱】
①不同的催化劑對(duì)同一反應(yīng)的催化效率不同；
②使用相同的催化劑，當(dāng)催化劑質(zhì)量相等時(shí)，催化劑的比表面積對(duì)催化效率有影響．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】課題組為探究某些外界條件對(duì)汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率的影響規(guī)律，設(shè)計(jì)了以下對(duì)比實(shí)驗(yàn)．
（1）完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表（表中不要留空格）．

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	探究催化劑比表面積對(duì)尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響	280	6.50×10-3	4.00×10-3	120
Ⅲ	探究溫度對(duì)尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響	360	6.50×10-3	4.00×10-3	80

【圖象分析與結(jié)論】利用氣體傳感器測(cè)定了三組實(shí)驗(yàn)中CO濃度隨時(shí)間變化的曲線圖，如下：
（2）計(jì)算第Ⅰ組實(shí)驗(yàn)中，達(dá)平衡時(shí)NO的濃度為3.50×10^-3mol/L；
（3）由曲線Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化劑比表面積，汽車尾氣轉(zhuǎn)化速率增大（填“增大”、“減小”、“無(wú)影響”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素有濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑的比表面積，而要想探究一種影響因素，必須保持其他影響因素是一致的來(lái)分析；
（2）根據(jù)第Ⅰ組實(shí)驗(yàn)中，達(dá)平衡時(shí)CO的平衡濃度為1.00×10^-3mol/L，可得出CO的濃度該變量，再根據(jù)在一個(gè)反應(yīng)中，各物質(zhì)的濃度的該變量之比等于計(jì)量數(shù)之比即可求出NO的濃度的該變量，從而求出NO的平衡濃度；
（3）由圖象可知，增大催化劑比表面積后，縮短了到達(dá)平衡的時(shí)間，故增大了反應(yīng)速率．

解答 解：（Ⅰ）（1）探究一種影響因素，必須保持其他影響因素是一致，通過(guò)對(duì)比Ⅱ和Ⅰ的條件可知，兩者的區(qū)別是催化劑的比表面積不同，故其他的影響因素均應(yīng)相同，故Ⅱ中溫度為280T，NO初始濃度為6.50×10^-3mol/L，CO初始濃度為4.00×10^-3mol/L，而且Ⅱ探究的是催化劑比表面積對(duì)尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響，
故答案為：

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

（2）通過(guò)圖象可知，平衡時(shí)CO的平衡濃度為1.00×10^-3mol/L，可得出CO的濃度該變量△c（CO）=4.00×10^-3mol/L-1.00×10^-3mol/L=3.00×10^-3mol/L，在一個(gè)反應(yīng)中，各物質(zhì)的濃度的該變量之比等于計(jì)量數(shù)之比，故NO的濃度的該變量△c（NO）=3.00×10^-3mol/L，故NO的平衡濃度c（NO）=6.50×10^-3mol/L-3.00×10^-3mol/L=3.50×10^-3mol/L，
故答案為：3.50×10^-3mol/L；
（3）由圖象可知，增大催化劑比表面積后，縮短了到達(dá)平衡的時(shí)間，故增大了反應(yīng)速率，
故答案為：增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響反應(yīng)速率的因素，題目難度中等，注意掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，明確設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)原則：要探究一種影響因素，必須保持其他影響因素完全相同．