Question

【題目】Ⅰ.某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)H2O2的分解做了如下探究，將質(zhì)量相同的粉末狀和塊狀的MnO2分別加入盛有15 mL5%的H2O2溶液的大試管中，并用帶火星的木條測試，下表是該實(shí)驗(yàn)小組研究影響H2O2分解速率的因素時(shí)記錄的一組數(shù)據(jù)。

MnO2	觸摸試管情況	觀察結(jié)果	反應(yīng)完成所需的時(shí)間
粉末狀	很燙	劇烈反應(yīng)，帶火星的木條復(fù)燃	3.5 min
塊狀	微熱	反應(yīng)較慢，火星紅亮但木條未復(fù)燃	30 min

(1)寫出大試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______。該反應(yīng)是______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑的催化效果與____有關(guān)。

(3)某同學(xué)在10 mLH2O2溶液中加入一定量的MnO2，放出氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下圖所示，則A、B、C三點(diǎn)所表示的反應(yīng)速率最慢的是____。

Ⅱ.某反應(yīng)在體積為5 L的恒容密閉容器中進(jìn)行，在0～3分鐘內(nèi)各物質(zhì)的量的變化情況如下圖所示(A，B，C均為氣體)。

(4)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

(5)反應(yīng)開始至2分鐘時(shí)，B的平均反應(yīng)速率為_____，A的轉(zhuǎn)化率為______。

Answer 1

【答案】2H2O22H2O +O2↑ 放熱 催化劑接觸面積的大小 C 2A+B2C 0.1 mol/(L·min) 40%

【解析】

Ⅰ．(1)二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑，由帶火星木條復(fù)燃，可知產(chǎn)物，由此可寫出方程式，反應(yīng)發(fā)生后溶液溫度升高，說明反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

(2)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知催化劑作用大小的影響因素；

(3)A、B、C三點(diǎn)的斜率代表反應(yīng)速率，斜率越大，反應(yīng)速率越大；

Ⅱ．(4)從物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化趨勢判斷反應(yīng)物和生成物，根據(jù)物質(zhì)的物質(zhì)的量變化值等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比書寫化學(xué)方程；

(5)化學(xué)反應(yīng)速率是單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化，據(jù)此可求得反應(yīng)速率；利用轉(zhuǎn)化率等于轉(zhuǎn)化量與起始量的比值計(jì)算物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率。

I.(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2O2 2H2O +O2↑，反應(yīng)發(fā)生后物質(zhì)溫度升高，說明H2O2的分解反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

(2)反應(yīng)時(shí)間少，則反應(yīng)速率快，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑的催化效果與催化劑的表面積有關(guān)；

(3)由圖可知，曲線斜率變小，反應(yīng)速率減小，則A、B、C三點(diǎn)所表示的反應(yīng)速率最慢的是C；

Ⅱ．(4)由圖象可知：A、B的物質(zhì)的量逐漸減小，則A、B為反應(yīng)物，C的物質(zhì)的量逐漸增多，則C為生成物，當(dāng)反應(yīng)到達(dá)2 min時(shí)，△n(A)=2 mol，△n(B)=1 mol，△n(C)=2 mol，在化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學(xué)計(jì)量數(shù)呈正比，則△n(A)：△n(B)：△n(C)=2：1：2，2 min后外界條件不變，三種物質(zhì)都存在，且各種物質(zhì)的物質(zhì)的量都不發(fā)生變化，說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2A+B2C；

(5)由圖象可以看出，反應(yīng)開始至2分鐘時(shí)，△n(B)=1 mol，B的平均反應(yīng)速率v(B)==0.1 mol/(L·min)；2 min內(nèi)A改變的物質(zhì)的量為△n(A)=2 mol，反應(yīng)開始時(shí)A物質(zhì)的量是5 mol，所以A的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為×100%=40%。