Question

汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。

（1）汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如图。该条件下，1molN₂和1molO₂完全反应生成NO会_______________（填“吸收”或“放出”）___________kJ能量。

（2）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示：

①NiO电极上发生的是___________反应（填“氧化”或“还原”）。

②外电路中，电子流动方向是从_________电极流向_______电极（填“NiO”或“Pt”）．

③Pt电极上的电极反应式为_______________________________。

（3）一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO+2CO2CO₂+N₂。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在下表中。

实验编号	t（℃）	NO初始浓度	CO初始浓度（mol/L）	催化剂的比表面积（m^2/g）
Ⅰ	280	1.2×10^﹣^3	5.80×10^﹣^3	82
Ⅱ	280	1.2×10^﹣^3	b	124
Ⅲ	350	a	5.80×10^﹣^3	82

①请表中数据补充完整：a___________；b____________。

②能验证温度对化学反应速率规律的是实验____________________（填实验序号）。

③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c（NO）随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线________________（填“甲”或“乙”）。

Answer

吸收 180 氧化 NiO Pt O2+4e﹣=2O2﹣ a 1.2×10﹣3 b 5.80×10﹣3 Ⅰ和Ⅲ 乙

【解析】(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)，反应热=反应物断键吸收的能量-生成物形成释放出的能量，该反应的反应热=(946+498)kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，
所以这是一个吸热反应，1molN2和1molO2完全反应生成NO会吸收180kJ的能量；
(2)根据图知有外接电源，这是一个电解装置，用O2-的运动方向判断出NiO电极是阳极，阳极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，发生氧化反应，铂电极是阴极，氧气得到电子，发生还原反应；

①NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，发生氧化反应；
②在外电路中，电子从阳极(NiO)经外电路到阴极(Pt)；
③pt电极上是氧气得到电子被还原成氧离子，离子方程式为：O2+4e-=2O2-；
(3)①验证温度对化学反应速率的影响，温度要不同，其他条件相同，所以a=1.2×10-3；验证催化剂的比表面积对化学反应速率的影响，要催化剂的比表面积不同，其他条件相同，b=5.80×10-3；
②验证温度对化学反应速率的影响，只有实验Ⅰ和Ⅲ的温度不同，其他条件要相同；
③催化积的比表面积大，反应速率快，达平衡的时间短，曲线乙的斜率大，反应快。