Question

汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。

(1)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。已知：可在固体电解质中自由移动。

①NO电极上发生的是______(填“氧化”或“还原”)反应。

②外电路中，电子是从______(填“NO”或Pt”)电极流出。

③Pt电极上的电极反应式为______。

(2)一种新型催化剂用于NO和CO的反应：。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应的速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响，某同学设计了三组实验，如表所示。

实验编号		NO初始浓度/()	CO初始浓度/()	催化剂的比表面积()
Ⅰ	280			82
Ⅱ	280			124
Ⅲ	350	a		82

①表中a=______。

②能验证温度对化学反应速率影响的是实验______(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”)。

(3)在容积固定的绝热容器中发生反应，不能说明该反应已达到平衡状态的是______(填序号)。

A.容器内温度不再变化             B.容器内的气体压强保持不变

C.             D.容器内混合气体的密度保持不变

Answer

氧化 I和Ⅱ 乙 CD

【解析】

由NO传感器工作原理图示可知，氮元素化合价升高发生氧化反应，则NiO电极为负极，Pt电极为正极。利用控制变量的实验方法，验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响。

(1)①原电池中，为负极，电极上NO失电子发生氧化反应生成二氧化氮。

②外电路中，电子由负极极流出，经导线流入正极Pt极。

③原电池中，Pt电极为正极，O2在正极上发生还原反应生成，电极反应式为。

(2)①由表格数据可知，实验I、Ⅱ温度相同，催化剂的比表面积不同，实验目的是验证催化剂的比表面积对速率的影响，则温度和反应物的初始浓度要相同，实验I、Ⅲ催化剂的比表面积相同、温度不同，实验目的是验证温度对速率的影响，则反应物的初始浓度要相同，则a为。

②由表格数据可知，实验I、Ⅲ反应物初始浓度、催化剂的比表面积均相同，温度不同，实验目的是验证温度对速率的影响。

③因实验I、Ⅱ催化剂的比表面积不同，温度、反应物的初始浓度相同，但实验Ⅱ的反应速率大，先达到化学平衡，故曲线乙表示实验Ⅱ。

(3)A.因反应在绝热容器中进行，容器内的温度会变化，当温度不再变化时，说明反应已达到平衡状态，A正确；

B.该反应是一个反应前后气体体积减小的反应，当容器内的气体压强保持不变时，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡状态，B正确；

C.时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故时反应没有达到平衡状态，C错误；

D.由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度一直保持不变，故混合气体的密度不变不能说明反应已达到平衡状态，D错误。

答案选CD。