Question

汽车排放的尾气为大气污染物之一,目前,可利用以下化学原理处理汽车尾气:2NO+2CO2CO₂+N₂。 

(1)写出CO₂的结构式____________。

(2)一定条件下,在容积固定的容器中进行上述反应,CO浓度与时间关系如图所示:

则反应速率v(a)、v(b)、v(c)的大小关系是_______。

(3)为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。

（资料查阅）A.不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;

B.使用等质量相同的催化剂时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。

（实验设计）课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验：

实验编号	实验目的	T/℃	NO初始浓度/(mol/L)	CO初始浓度/(mol/L)	同种催化剂的比表面积/(m^2/g)	c(CO)不变时所用的时间/min
Ⅰ	参照实验	280	6.50×10^-5	4.00×10^-3	80	t
Ⅱ		280	6.50×10^-3	4.00×10^-3	120	0.5t
Ⅲ		360	6.50×10^-3	4.00×10^-3	80	0.2t

（结论）

① 实验编号Ⅱ的实验目的为______________。

② 课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是_______, 且_______反应速率将_______(填“增大”“减小”或“无影响”)。

Answer

O=C=O v(a)>v(b)=v(c) 探究催化剂比表面积对反应速率的影响 温度 升高温度 增大

【解析】

（1）二氧化碳分子的空间构型为直线形；

（2）由图可知，a点未达到平衡，为平衡的形成过程，b、c两点达到平衡；

（3）①由表格数据可知，Ⅰ和Ⅱ的反应温度和反应物起始浓度相同，同种催化剂的比表面积不同，c(CO)不变时所用的时间不同；

②由表格数据可知，Ⅰ和Ⅲ的同种催化剂的比表面积和反应物起始浓度相同，反应温度不同，c(CO)不变时所用的时间不同。

（1）二氧化碳分子的空间构型为直线形，结构式为O=C=O，故答案为：O=C=O；

（2）由图可知，a点未达到平衡，为平衡的形成过程，b、c两点达到平衡，则反应速率v(a)、v(b)、v(c)的大小关系为v(a)>v(b)=v(c)，故答案为：v(a)>v(b)=v(c)；

（3）①由表格数据可知，Ⅰ和Ⅱ的反应温度和反应物起始浓度相同，同种催化剂的比表面积不同，c(CO)不变时所用的时间不同可知，实验编号Ⅱ的实验目的为探究催化剂比表面积对反应速率的影响，故答案为：探究催化剂比表面积对反应速率的影响；

②由表格数据可知，Ⅰ和Ⅲ的同种催化剂的比表面积和反应物起始浓度相同，反应温度不同，c(CO)不变时所用的时间不同可知，课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是温度对反应速率的影响，且温度升高，反应速率将增大，故答案为：温度；升高温度；增大。