Question

為使汽車尾氣中的主要污染物（CO、NOx、碳氫化合物）進行相互反應，生成無毒物質，減少汽車尾氣污染．某研究性學習小組在技術人員的指導下，按下列流程探究某種催化劑在不同空燃比（空氣與燃油氣的質量比）條件下對汽車尾氣的催化效果．
汽車尾氣-→尾氣分析儀-→催化反應器-→尾氣分析儀
（1）實驗過程中除空燃比不同外，其他條件：汽車尾氣的流速、

 

等必須相同．
（2）在一定條件下，測得尾氣中的主要污染物的轉化率與空燃比的關系如右圖所示．空燃比約為

 

時，催化劑對汽車尾氣的催化效果最好．
（3）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．為了分別驗證溫度、催化劑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，部分實驗條件已經(jīng)填在下表中，請?zhí)顚懯Ｓ嗟膶嶒灄l件數(shù)據(jù)．

實驗編號	T/℃	NO初始濃度mol?L-1	CO初始濃度mol?L-1	催化劑的比表面積 m2?g-1
Ⅰ	280	1.2×10-3	5.8×10-3	82
Ⅱ				124
Ⅲ	350			124

Answer 1

考點：常見的生活環(huán)境的污染及治理

專題：化學應用

分析：（1）探究某種催化劑在不同空燃比（空氣與燃油氣的質量比）條件下對汽車尾氣的催化效果，必須控制其它條件相同；
（2）由圖象分析，NO和CO的轉化率越高，催化效果越好；
（3）根據(jù)實驗目的驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，則應保證濃度相同，然后相同溫度時比較催化劑比表面積，相同催化劑比、表面積時比較溫度．

解答： 解：（1）探究某種催化劑在不同空燃比（空氣與燃油氣的質量比）條件下對汽車尾氣的催化效果，必須控制其它條件相同，即汽車尾氣的流速，催化反應的溫度相同，故答案為：催化反應的溫度；
（2）由圖象可知，在c點時NO和CO的轉化率最高，催化效果最好，故答案為：c；
（3）因Ⅰ、Ⅱ比表面積不同，則應控制溫度相同，所有濃度應控制相同來驗證催化劑比表面積對速率的影響；
I、Ⅲ比表面積相同，溫度不同，則所有濃度應控制相同來驗證反應溫度對速率的影響，
故答案為：

Ⅱ	280	1.2×10-3	5.80×10-3
Ⅲ		1.2×10-3	5.80×10-3

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點評：本題考查反應速率及圖象，把握控制變量法分析反應速率的影響因素及圖象為解答的關鍵，注重考查了學生對化學實驗的設計思路，充分體現(xiàn)了新課程變化，同時又注重了對高考熱點的考查，注意圖象為解答的易錯點，題目難度中等．