問題詳情:
超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的NO會破壞臭氧層。科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2,其反應為:2NO+2CO2CO2+N2。
為了測定在某種催化劑作用下的反應速率,在某温度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表:
時間(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)(mol/L) | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)(mol/L) | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
請回答下列問題(均不考慮温度變化對催化劑催化效率的影響):
(1)在上述條件下反應能夠自發進行,則反應的△H 0(填寫“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s內的平均反應速率v(N2)= 。
(3)在該温度下,反應的平衡常數K= 。
(4)假設在密閉容器中發生上述反應,達到平衡時下列措施能提高NO轉化率的是 。
A.選用更有效的催化劑 B.升高反應體系的温度
C.降低反應體系的温度 D.縮小容器的體積
(5)研究表明:在使用等質量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學反應速率。為了分別驗*温度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規律,某同學設計了三組實驗,部分實驗條件已經填在下面實驗設計表中。
實驗 編號 | T(℃) | NO初始濃度 (mol/L) | CO初始濃度 (mol/L) | 催化劑的比表面積(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | 124 | |||
Ⅲ | 350 | 124 |
①請在上表空格中填入剩餘的實驗條件數據。
②請在給出的座標圖中,畫出上表中的三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖,並標明各條曲線的實驗編號。
【回答】
(1)<(2分);(2)1.88×10-4 mol・L-1・s-1(2分);
(3)5000L・mol-1(2分);(4)C、D(2分);
(5)①280;1.20×10-3;5.80×10-3(2分);1.20×10-3;5.80×10-3(2分);
②如圖:(2分)
知識點:電離平衡 水解平衡
題型:填空題