Question

【題目】I、下圖為汽車尾氣處理系統(tǒng)中“三元催化”的工作原理，NO和CO在催化劑作用下生成無污染性物質(zhì)的方程式2NO＋2CON2＋2CO2。

某課題組為探究某些外界條件對汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率的影響規(guī)律，設(shè)計了以下對比實驗。

實驗編號	實驗?zāi)康?/span>	T/℃	NO初始濃度/mol·L-1	CO初始濃度/mol·L-1	同種催化劑的比表面積/m2·g-1	c(CO)不變時所用的時間/min
①	參照	280	6.50×10-3	4.00×10-3	80	t
②		280	6.50×10-3	4.00×10-3	120	0.5t
③		360	6.50×10-3	4.00×10-3	80	0.2t

(1)實驗編號②的實驗?zāi)康臑?/span>_______。

(2)課題中探究外界條件對汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率的影響的另一因素是________。

II、某溫度下在4 L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖。

(1)該反應(yīng)的化學方程式是______。

(2)該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是______ (填字母)。

A. Y的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變

B. X、Y的反應(yīng)速率比為3：1

C. 容器內(nèi)氣體壓強保持不變

D. 容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變

E. 生成1 mol Y的同時消耗2 mol Z

(3)2～5min內(nèi)用X表示的化學反應(yīng)速率為_____。

Answer 1

【答案】探究同種催化劑的比表面積對反應(yīng)速率的影響 溫度 3X(g)+Y(g)2Z(g) AC 0.025mol·L-1·min-1

【解析】

I、根據(jù)控制變量的實驗探究思想進行分析解答；

II、(1)根據(jù)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比等于其化學計量數(shù)之比判斷該反應(yīng)的化學方程式；
(2)根據(jù)化學平衡狀態(tài)的判斷標準進行分析；

(3)根據(jù)化學反應(yīng)速率的計算公式進行計算。

I、(1)實驗①和實驗②的反應(yīng)條件中，除了同種催化劑的比表面積大小不同以外，其它條件完全相同，說明實驗編號②的實驗?zāi)康氖翘骄客�種催化劑的比表面積對反應(yīng)速率的影響；

(2)實驗①和實驗③的反應(yīng)條件中，除了溫度不同以外，其它條件完全相同，可見是探究溫度對速率的影響；

II、(1)根據(jù)圖知，隨著反應(yīng)的進行，X、Y的物質(zhì)的量逐漸減少，Z的物質(zhì)的量逐漸增加，則X和Y是反應(yīng)物，Z是生成物，反應(yīng)達到平衡時，△n(X)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、△n(Y)=(1.0-0.8)mol=0.2mol、△n(Z)=(0.5-0.1)mol=0.4mol，同一可逆反應(yīng)中同一段時間內(nèi)參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比等于其化學計量數(shù)之比，X、Y、Z的計量數(shù)之比=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，則該反應(yīng)的化學方程式為3X(g)+Y(g)2Z(g)；
(2)A. Y的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變，說明各物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故A正確；
B. X、Y的反應(yīng)速率比為3：1時，如果反應(yīng)速率都是指同一方向的反應(yīng)速率，則該反應(yīng)不一定達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C. 該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量發(fā)生變化，隨著反應(yīng)進行，容器內(nèi)壓強減小，當容器內(nèi)氣體壓強保持不變時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故C正確；
D. 各物質(zhì)均為氣態(tài)，反應(yīng)前后容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量一直保持不變，不能判定反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，故D錯誤；
E. 無論反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)都存在生成1molY同時消耗2molZ，速率同向，不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故E錯誤；

故選AC；

(3)2～5min內(nèi)，△n(X)=(0.7-0.4)mol=0.3mol，則用X表示的化學反應(yīng)速率為。