Question

12．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1．該條件下，1molN₂和1molO₂完全反應生成NO，會吸收（填“吸收”或“放出”）180kJ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2所示：
①NiO電極上發(fā)生的是氧化反應（填“氧化”或“還原”）．
②外電路中，電子流動方向是從NiO電極流向pt電極（填“NiO”或“pt”）．
③pt電極上的電極反應式為O₂+4e^-=2O^2-．
（2）一種新型催化劑能使NO和CO發(fā)生反應：2NO+2CO?2CO₂+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	5.8×10-3	82

①請表中數(shù)據(jù)補充完整：a1.2×10^-3；b5.80×10^-3．
②能驗證溫度對化學反應速率規(guī)律的是實驗Ⅰ和Ⅲ（填實驗序號）．
③實驗Ⅰ和實驗Ⅱ中，NO的物質的量濃度c（NO）隨時間t的變化曲線如圖3所示，其中表示實驗Ⅱ的是曲線乙（填“甲”或“乙”）．

Answer 1

分析 （1）N₂（g）+O₂（g）=2NO（g），根據(jù)能量變化圖計算反應熱，反應熱=反應物斷鍵吸收的能量-生成物形成釋放出的能量；
（2）根據(jù)圖知有外接電源，這是一個電解裝置，用O^2-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，據(jù)此解答；
（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；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；
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．

解答 解：（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，
故答案為：吸收；180；
（2）根據(jù)圖知有外接電源，這是一個電解裝置，用O^2-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，
故答案為：氧化；
②在外電路中，電子從陽極（NiO）經(jīng)外電路到陰極（pt），
故答案為：NiO；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^-=2O^2-，
故答案為：O₂+4e^-=2O^2-；
（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，
故答案為：1.2×10^-3；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，
故答案為：Ⅰ和Ⅲ；
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，
故答案為：乙．

點評 本題考查反應熱的計算、電解的工作原理，用實驗探究影響化學反應速率的因素，注意控制變量的重要性，考查學生對圖象的理解和分析，難度適中．