Question

【題目】汽車尾氣中含有CO、NO等有害氣體。

（1）汽車尾氣中NO生成過程的能量變化示意圖如圖。該條件下，1molN2和1molO2完全反應生成NO會_______________（填“吸收”或“放出”）___________kJ能量。

（2）通過NO傳感器可監(jiān)測汽車尾氣中NO的含量，其工作原理如圖所示：

①NiO電極上發(fā)生的是___________反應（填“氧化”或“還原”）。

②外電路中，電子流動方向是從_________電極流向_______電極（填“NiO”或“Pt”）．

③Pt電極上的電極反應式為_______________________________。

（3）一種新型催化劑能使NO和CO發(fā)生反應：2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化劑的比表面積可提高該反應速率，為了驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，某同學設計了三組實驗，部分條件已經(jīng)填在下表中。

實驗編號	t（℃）	NO初始濃度	CO初始濃度（mol/L）	催化劑的比表面積（m2/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請表中數(shù)據(jù)補充完整：a___________；b____________。

②能驗證溫度對化學反應速率規(guī)律的是實驗____________________（填實驗序號）。

③實驗Ⅰ和實驗Ⅱ中，NO的物質(zhì)的量濃度c（NO）隨時間t的變化曲線如圖所示，其中表示實驗Ⅱ的是曲線________________（填“甲”或“乙”）。

Answer 1

【答案】 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)，反應熱=反應物斷鍵吸收的能量-生成物形成釋放出的能量，該反應的反應熱=(946+498)kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，
所以這是一個吸熱反應，1molN2和1molO2完全反應生成NO會吸收180kJ的能量；
(2)根據(jù)圖知有外接電源，這是一個電解裝置，用O2-的運動方向判斷出NiO電極是陽極，陽極上NO失電子和氧離子反應生成二氧化氮，發(fā)生氧化反應，鉑電極是陰極，氧氣得到電子，發(fā)生還原反應；

①NiO電極上NO失電子和氧離子反應生成二氧化氮，發(fā)生氧化反應；
②在外電路中，電子從陽極(NiO)經(jīng)外電路到陰極(Pt)；
③pt電極上是氧氣得到電子被還原成氧離子，離子方程式為：O2+4e-=2O2-；
(3)①驗證溫度對化學反應速率的影響，溫度要不同，其他條件相同，所以a=1.2×10-3；驗證催化劑的比表面積對化學反應速率的影響，要催化劑的比表面積不同，其他條件相同，b=5.80×10-3；
②驗證溫度對化學反應速率的影響，只有實驗Ⅰ和Ⅲ的溫度不同，其他條件要相同；
③催化積的比表面積大，反應速率快，達平衡的時間短，曲線乙的斜率大，反應快。