Question

右圖是研究催化劑對(duì)過(guò)氧化氫分解反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)裝置圖。某學(xué)生研究小組在50ml量筒中盛滿(mǎn)水，倒置于水槽中，通過(guò)分液漏斗把過(guò)氧化氫溶液加入錐形瓶中（內(nèi)中已有適量催化劑），記錄各時(shí)間段收集到的氧氣的體積。

實(shí)驗(yàn)一：以二氧化錳作催化劑，進(jìn)行以下四組實(shí)驗(yàn)。

第1組：粉末狀的二氧化錳0.2g+ 5ml 6% H₂O₂

第2組：粉末狀的二氧化錳0.2g+ 3ml 10% H₂O₂

第3組：粉末狀的二氧化錳0.1g+5ml 6% H₂O₂

第4組：顆粒狀的二氧化錳0.1g+5ml 6% H₂O₂

催化劑：MnO2	第1組	第2組	第3組	第4組
前15s產(chǎn)生氧氣的量（ml）	11	15	8	7
前30s產(chǎn)生氧氣的量（ml）	21	24	11	9
前45s產(chǎn)生氧氣的量（ml）	31	35	18	12
前60s產(chǎn)生氧氣的量（ml）	45	48	26	15

實(shí)驗(yàn)二：以不同的催化劑對(duì)過(guò)氧化氫（均為5ml 6% H₂O₂）分解反應(yīng)速率影響進(jìn)行研究，記錄反應(yīng)的時(shí)間t和相應(yīng)的量筒內(nèi)的氣體體積讀數(shù)V，用（V₂―V₁）/t作為反應(yīng)速率的表達(dá)式（單位：ml?s^-1），得到以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

催化劑	產(chǎn)生氣體速率/ ml?s-1		催化劑	產(chǎn)生氣體速率/ ml?s-1
MnO2	0.03		土豆	0.03
CuO	0.07		活性炭	0.12

（1）       寫(xiě)出H₂O₂分解的反應(yīng)方程式                                 

（2）       實(shí)驗(yàn)一的幾組數(shù)據(jù)能說(shuō)明                                         

（3）       實(shí)驗(yàn)二的幾組數(shù)據(jù)反映出                                           

（4）       用碰撞理論解釋催化劑能增大化學(xué)反應(yīng)速率的原因                   

                                                                       。

Answer 1

（1）       反應(yīng)式略

（2）       第①組和第②組反映出濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系

       第③組和第④組反映出反應(yīng)物顆粒大小對(duì)反應(yīng)速率的影響

       第①組和第③組反映出催化劑的用量與反應(yīng)速率大小的關(guān)系

（3）       反映出催化劑與反應(yīng)液的接觸面積的大小影響化學(xué)反應(yīng)速率

（4）       催化劑的使用，降低了一個(gè)反應(yīng)所需的活化能，從而增大了反應(yīng)體系中活化分子的百分?jǐn)?shù)，使有效碰撞的機(jī)會(huì)增多，導(dǎo)致反應(yīng)速率明顯加快。