《2025年赢在微点化学》

15. 一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示。

(1)从反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为______________。X的物质的量浓度减少了__________，Y的转化率为______。
(2)该反应的化学方程式为______________。
(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图像如图所示。则下列说法符合该图像的是________(填选项字母)。

A. t1时刻，增大了X的浓度
B. t1时刻，升高了体系温度
C. t1时刻，缩小了容器容积
D. t1时刻，使用了催化剂

答案： 答案
(1)$0.079mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}$ $0.395mol\cdot L^{-1}$ 79.0%
(2)$X(g)+Y(g)\rightleftharpoons 2Z(g)$
(3)CD
解析
(1)分析图像知$v(Z)=\frac{1.58mol - 0mol}{2L\times10s}=0.079mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}$，$\Delta c(X)=\frac{1.20mol - 0.41mol}{2L}=0.395mol\cdot L^{-1}$，Y的转化率$\alpha(Y)=\frac{1.00mol - 0.21mol}{1.00mol}\times100\% = 79.0\%$。
(2)由各物质的转化量：X为0.79mol，Y为0.79mol，Z为1.58mol，可知方程式中各物质的化学计量数之比为1:1:2，则该反应的化学方程式为$X(g)+Y(g)\rightleftharpoons 2Z(g)$。
(3)由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率，增大X的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，A、B两项错误；该反应为反应前后气体体积不变的反应，缩小容器容积或增大压强，均可同等程度地增大正、逆反应速率，C项正确；使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D项正确。

16. 汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。反应机理如下[Pt(s)表示催化剂，右上角带“*”表示吸附状态]：
Ⅰ.NO+Pt(s)=NO*
Ⅱ.CO+Pt(s)=CO*
Ⅲ.NO*=N*+O*
Ⅳ.CO*+O*=CO2+Pt(s)
Ⅴ.N*+N*=N2+Pt(s)
Ⅵ.NO*+N*=N2O+Pt(s)
经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度T变化关系如图1和图2所示。

(1)图1中温度从Ta升至Tb的过程中，反应物浓度急剧减小的主要原因是__________________________。
(2)图2中T2℃时反应Ⅴ的活化能________(填“＜”“＞”或“=”)反应Ⅵ的活化能；T3℃时发生的主要反应为__________(填“Ⅳ”“Ⅴ”或“Ⅵ”)。

答案： 答案
(1)温度升高，催化剂活性增强，反应速率加快
(2)＞ Ⅳ
解析
(1)由图1可知，温度升高，反应物的消耗量增大，说明催化剂的活性增强，反应速率加快。
(2)由图2可知，$T_{2}^{\circ}C$时，$N_{2}$的浓度小于$N_{2}O$的浓度，说明反应Ⅴ的反应速率小于反应Ⅵ的反应速率，则反应Ⅴ的活化能大于反应Ⅵ的活化能；$T_{3}^{\circ}C$时，生成物二氧化碳的浓度最大，说明发生的主要反应为反应Ⅳ。