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如图示。1molN₂和1molO₂完全反应生成NO会________（填“吸收”或“放出”）________kJ能量。

（2）一种新型催化剂用于NO和CO的反应：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，部分条件已经填在表中。

实验编号	t（℃）	NO初始浓度 （mol/L）	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请将表中数据补充完整：a___________。

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”）。

④在容积固定的容器中发生反应2NO+2CO2CO₂+N₂，不能说明已达到平衡状态的是________（不定项选择）；

A．容器内CO浓度不变    B．容器内NO的浓度等于CO₂的浓度

C．v_逆(NO)=2v_正(N₂)      D．容器内混合气体密度保持不变

Answer

吸收 180 1.2×10-3 Ⅰ和Ⅲ 乙 BD

【解析】

由图中能量的变化，根据反应热=反应物断键吸收的能量-生成物成键释放出的能量的计算结果进行解答，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，其他条件相同时，催化剂可以加快反应的速率，可逆反应达到平衡的标志就是变量不变了。

（1）由图知反应为N2(g)+O2(g)=2NO(g)，反应热=反应物断键吸收的能量-生成物成键释放出的能量，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，答案为：吸收；180；

（2）①要验证温度对化学反应速率的影响，温度要不同，其他条件要相同，观察表中三个实验中的数据可知a=1.210-3，答案为：1.210-3；

②验证温度对化学反应的影响，只有实验I、III的温度不同，其他条件相同，故答案为：Ⅰ和Ⅲ；

③催化剂比表面积越大，反应速率越快，到达平衡的时间越短，实验II中催化剂的比表面积大，反应速率快，由图可知，曲线乙的斜率大，反应快，答案为：乙；

④在容积固定的容器中发生反应2NO+2CO 2CO2+N2：

A．没有达到平衡之前，CO的浓度一直在减小，容器内CO浓度不变则说明反应达到平衡，A不符题意；

B．反应过程中NO的浓度在不断减少，CO2的浓度不断增加，二者浓度相等，与是否达到平衡无关，B符合题意；

C．v逆(NO)=2v正(N2)，速率之比等于化学计量数之比，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C不符题意；

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符合题意，答案为BD。