Question

【題目】Ⅰ．某實驗小組對H2O2的分解做了如下探究。下表是該實驗小組研究影響H2O2分解速率的因素時記錄的一組數(shù)據(jù)，將質(zhì)量相同的粉末狀和塊狀的MnO2分別加入盛有15 ml 5%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)完成所需的時間
粉末狀	很燙	劇烈反應(yīng)，帶火星的木條復(fù)燃	3.5min
塊狀	微熱	反應(yīng)較慢，火星紅亮但木條未復(fù)燃	30min

（1）寫出上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______。

（2）實驗結(jié)果表明，催化劑的催化效果與_____有關(guān)。

（3）某同學(xué)在10 mL H2O2 溶液中加入一定量的二氧化錳，放出氣體的體積（標準狀況）與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，則A、B、C三點所表示的反應(yīng)速率最慢的是_____。

Ⅱ．某反應(yīng)在體積為5L的恒容密閉容器中進行， 在0-3分鐘內(nèi)各物質(zhì)的量的變化情況如圖所示（A，B，C均為氣體，且A氣體有顏色）。

（4）該反應(yīng)的的化學(xué)方程式為__________。

（5）反應(yīng)開始至2分鐘時，B的平均反應(yīng)速率為____。

（6）能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是____。

a．v(A)= 2v(B) b．容器內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等

c．v逆(A)=v正(C) d．容器內(nèi)氣體的顏色保持不變

（7）由圖求得平衡時A的體積分數(shù)______。

Answer 1

【答案】2H2O2 2H2O + O2↑ 催化劑的表面積 C 2A + B 2C 0.1mol·(L·min)-1 cd 37.5%

【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；
（2）由實驗現(xiàn)象可知催化劑作用大小的影響因素；
（3）A、B、C三點的斜率代表反應(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)速率是單位時間內(nèi)濃度的變化，據(jù)此可求得反應(yīng)速率；
（6）可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各組分濃度不再變化，若存在有色物質(zhì)，則有色物質(zhì)的顏色也不再變化，據(jù)此對各選項進行判斷；
（7）根據(jù) ，可求得平衡時A的體積分數(shù)．

：（1）上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

（2）時間少，則反應(yīng)速率快，則實驗結(jié)果表明，催化劑的催化效果與催化劑的表面積有關(guān)，故答案為：催化劑的表面積；
（3）由圖可知，曲線斜率變小，反應(yīng)速率減小，則A、B、C三點所表示的反應(yīng)速率最慢的是C，故答案為：C；
Ⅱ．（4）由圖象可以看出，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，所以C為生成物，當反應(yīng)到達2min時，△n（A）=2mol，△n（B）=1mol，△n（C）=2mol，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)計量數(shù)呈正比，則△n（A）：△n（B）：△n（C）=2：1：2，故答案為：；

（5）由圖象可以看出，反應(yīng)開始至2分鐘時，△n（B）=1mol，B的平均反應(yīng)速率為：=0.1mol/（Lmin），故答案為：0.1mol/（Lmin）；
（6）a．v（A）=2v（B）不能說明正反應(yīng)和逆反應(yīng)的關(guān)系，故無法判斷反應(yīng)是否達到平衡，故a錯誤；

b．容器內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，不能說明各組分的濃度不再變化，無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，故b錯誤；
c．在該反應(yīng)中A和C的計量數(shù)相等，當v逆（A）=v正（C）時，正逆反應(yīng)速率相等，說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)了，故c正確；
d．只有A為有色物質(zhì)，當容器內(nèi)氣體的顏色保持不變，說明各組分的濃度不再變化，該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，故d正確；
故答案為：cd；
（7）由圖象可知：達平衡時A的物質(zhì)的量為3mol，平衡時總物質(zhì)的量為1mol+3mol+4mol=8mol，
所以A的體積分數(shù)為，故答案為：37.5%；