Question

【題目】I. 某實(shí)驗(yàn)小組對H2O2的分解做了如下探究。下表是研究影響H2O2分解速率的因素時(shí)記錄的一組數(shù)據(jù)，將質(zhì)量相同但狀態(tài)不同的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，結(jié)果如下：

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）該反應(yīng)是_________反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。

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

Ⅱ．某可逆反應(yīng)在體積為5 L的密閉容器中進(jìn)行，0~3分鐘內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化情況如圖所示（A、B、C均為氣體）。

（3）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

（4）反應(yīng)開始至2分鐘時(shí)，B的平均反應(yīng)速率為__________。

（5）能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________（填字母）。

A．v(A)= 2v(B) B．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

C．v逆(A)= v正(C) D．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變

Ⅲ.已知：斷開1 mol共價(jià)鍵吸收的能量或形成1 mol共價(jià)鍵釋放的能量數(shù)據(jù)如下表：

共價(jià)鍵	H—H	N—H	N≡N
能量變化/kJ·mol1	436	390.8	946

（6）已知合成氨反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，則N2(g)與H2(g)反應(yīng)有2 mol NH3(g)生成時(shí)，能量的變化情況是_________（填“吸收”或“放出”以及具體數(shù)值）kJ。

Answer 1

【答案】 放熱 催化劑與反應(yīng)物的接觸面積 2A+B2C 0.1 mol/(L·min) BC 放出90.8

【解析】（1）根據(jù)觸摸試管很燙分析；

（2）根據(jù)反應(yīng)完成所需的時(shí)間判斷；

Ⅱ．（3）根據(jù)圖像分析；

（4）根據(jù)B的濃度變化量分析；

（5）在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，據(jù)此解答。

Ⅲ.（6）根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量－生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量計(jì)算。

I.（1）觸摸試管時(shí)很燙，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明有粉末狀的二氧化錳的反應(yīng)完成所需的時(shí)間少，催化效果更好，這說明催化劑的催化效果與催化劑的接觸面積有關(guān)。

Ⅱ．（3）反應(yīng)進(jìn)行到2min時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)消耗A是5mol－3mol＝2mol，消耗B是2mol－1mol＝1mol，生成C是4mol－2mol＝2mol，因此根據(jù)變化量之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知該反應(yīng)的的化學(xué)方程式為2A+B2C。（4）反應(yīng)開始至2分鐘時(shí)，消耗B的濃度是1mol÷5L＝0.2mol/L，所以用B表示的平均反應(yīng)速率為0.2mol/L÷2min＝0.1mol/（L·min）。

（5）A．v(A)=2v(B)沒有指明反應(yīng)的方向，不一定處于平衡狀態(tài)，A錯誤；B．正反應(yīng)體積減小，則容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，B正確；C．v逆(A)=v正(C)表示正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，C正確；D．密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的，因此容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變不能說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，D錯誤，答案選BC。

Ⅲ.（6）ΔH＝反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量－生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量，則合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反應(yīng)熱ΔH＝946 kJ/mol+3×436 kJ/mol－2×3×390.8 kJ/mol＝－90.8kJ·mol－1，即N2(g)與H2(g)反應(yīng)有2 mol NH3(g)生成時(shí)，能量的變化情況是放出90.8kJ能量。