Question

【題目】汽車尾氣中含有CO、NO等有害氣體。

(1)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。已知：可在固體電解質(zhì)中自由移動(dòng)。

①NO電極上發(fā)生的是______(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。

②外電路中，電子是從______(填“NO”或Pt”)電極流出。

③Pt電極上的電極反應(yīng)式為______。

(2)一種新型催化劑用于NO和CO的反應(yīng)：。已知增大催化劑的比表面積可提高該反應(yīng)的速率，為了驗(yàn)證溫度、催化劑的比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，如表所示。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)		NO初始濃度/()	CO初始濃度/()	催化劑的比表面積()
Ⅰ	280			82
Ⅱ	280			124
Ⅲ	350	a		82

①表中a=______。

②能驗(yàn)證溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的是實(shí)驗(yàn)______(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。

③實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，NO的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示，其中表示實(shí)驗(yàn)Ⅱ的是曲線______(填“甲”或“乙”)。

(3)在容積固定的絕熱容器中發(fā)生反應(yīng)，不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______(填序號(hào))。

A.容器內(nèi)溫度不再變化 B.容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)保持不變

C. D.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變

Answer 1

【答案】氧化 I和Ⅱ 乙 CD

【解析】

由NO傳感器工作原理圖示可知，氮元素化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)，則NiO電極為負(fù)極，Pt電極為正極。利用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證溫度、催化劑的比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

(1)①原電池中，為負(fù)極，電極上NO失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化氮。

②外電路中，電子由負(fù)極極流出，經(jīng)導(dǎo)線流入正極Pt極。

③原電池中，Pt電極為正極，O2在正極上發(fā)生還原反應(yīng)生成，電極反應(yīng)式為。

(2)①由表格數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)I、Ⅱ溫度相同，催化劑的比表面積不同，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證催化劑的比表面積對(duì)速率的影響，則溫度和反應(yīng)物的初始濃度要相同，實(shí)驗(yàn)I、Ⅲ催化劑的比表面積相同、溫度不同，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證溫度對(duì)速率的影響，則反應(yīng)物的初始濃度要相同，則a為。

②由表格數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)I、Ⅲ反應(yīng)物初始濃度、催化劑的比表面積均相同，溫度不同，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證溫度對(duì)速率的影響。

③因?qū)嶒?yàn)I、Ⅱ催化劑的比表面積不同，溫度、反應(yīng)物的初始濃度相同，但實(shí)驗(yàn)Ⅱ的反應(yīng)速率大，先達(dá)到化學(xué)平衡，故曲線乙表示實(shí)驗(yàn)Ⅱ。

(3)A.因反應(yīng)在絕熱容器中進(jìn)行，容器內(nèi)的溫度會(huì)變化，當(dāng)溫度不再變化時(shí)，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，A正確；

B.該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積減小的反應(yīng)，當(dāng)容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)保持不變時(shí)，說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；

C.時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故時(shí)反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；

D.由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，容器的體積不變，則容器內(nèi)混合氣體的密度一直保持不變，故混合氣體的密度不變不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤。

答案選CD。