Question

【題目】用結(jié)構(gòu)和原理闡釋化學反應的類型、限度、速率和歷程是重要的化學學科思維�；卮鹣铝袉栴}：

（1）用過氧化氫檢驗Cr(Ⅵ)的反應是Cr2O72-+4H2O2+2H+=2CrO5+5H2O。CrO5結(jié)構(gòu)式為，該反應是否為氧化還原反應？___（填“是”或“否”）。

（2）已知：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)=H2O2(l) △H=-187.8kJ·mol-1

2H2O2(l)=2H2O(l)+ O2(g) △H=___kJ·mol-1。

（3）一定條件下，H2O2分解時的c(H2O2)隨t變化如圖所示。已知該反應的瞬時速率可表示為v(H2O2)=k·cn(H2O2)，k為速率常數(shù)。

①0-20min內(nèi)，v(H2O2)=___。

②據(jù)圖分析，n=___。

③其它條件相同，使用活性更高的催化劑，下列說法正確的是___（填標號）。

A.v(H2O2)增大 B.k增大 C.△H減小 D.Ea（活化能）不變

（4）氣體分壓pi=p總×xi（物質(zhì)的量分數(shù)）。恒溫50℃、恒壓101kPa，將足量的CuSO4·5H2O、NaHCO3置于一個密閉容器中，再充入已除去CO2的干燥空氣。假設只發(fā)生以下反應，達平衡時兩者分解的物質(zhì)的量比為2：1。

CuSO4·5H2O(s)CuSO4·3H2O(s)+2H2O(g) Kp1=36(kPa)2

2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) Kp2

①平衡時=___，Kp2=___。

②平衡后，用總壓為101kPa的潮濕空氣[其中p(H2O)=8kPa、p(CO2)=0.4kPa]替換容器中的氣體，50℃下達到新平衡。容器內(nèi)CuSO4·5H2O的質(zhì)量將___（填“增加”“減少”或“不變”，下同），NaHCO3質(zhì)量將___。

Answer 1

【答案】否 -196 0.020mol/(Lmin) 1 AB 9 4(kPa)2 增加 減少

【解析】

(1)有化合價發(fā)生變化的反應為氧化還原反應，根據(jù)CrO5結(jié)構(gòu)式為分析反應中是否有化合價變化；

(2)根據(jù)蓋斯定律解答；

(3)①0-20min內(nèi)，根據(jù)圖像，利用v=計算v(H2O2)；

②已知該反應的瞬時速率可表示為v(H2O2)=k·cn(H2O2)，根據(jù)圖示，每間隔20分鐘，雙氧水的濃度變?yōu)樵瓉淼囊话�，則速率也變?yōu)樵瓉淼亩�分之一�?/span>

③催化劑能加快反應速率，降低活化能，不能改變焓變；

(4)①利用相同條件下物質(zhì)的量之比等于壓強之比，結(jié)合求解；

②利用Qp與Kp的大小關系解答；

(1)由CrO5的結(jié)構(gòu)式可知存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個Cr-O鍵中O為-1價，在Cr=O鍵中O為-2價，Cr元素化合價為+6價，反應前后元素化合價沒有發(fā)生變化不是氧化還原反應；

(2) 已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = -571.6kJ·mol-1

②H2(g)+O2(g)=H2O2(l) △H = -187.8kJ·mol-1

則根據(jù)蓋斯定律，①-②×2可得，2H2O2(l)=2H2O(l)+ O2(g) △H = -196kJ·mol-1；

(3)①0-20min內(nèi)，根據(jù)圖像，H2O2的濃度變化量=0.4 mol/L，v(H2O2)==0.020mol/(Lmin)；

②根據(jù)圖示，每間隔20分鐘，雙氧水的濃度變?yōu)樵瓉淼囊话�，則速率也變?yōu)樵瓉淼亩�分之一，已知該反應的瞬時速率可表示為v(H2O2)=k·cn(H2O2)，20分鐘時的雙氧水瞬時速率v(H2O2)20min= k×(0.4)n，40分鐘時的雙氧水瞬時速率v(H2O2)40min= k×(0.2)n，，則(0.4)n=2×(0.2)n，則n=1；

③A．催化劑能加快反應速率，故v(H2O2)增大，故A正確；

B．催化劑能加快反應速率，則速率常數(shù)k增大，故B正確；

C．催化劑不改變反應熱(焓變)，則△H不變，故C錯誤；

D．催化劑可降低反應的活化能，則Ea(活化能)減小，故D錯誤；

答案選AB；

(4)①假設只發(fā)生以下反應，達平衡時兩者分解的物質(zhì)的量比為2：1，設發(fā)生分解的CuSO4·5H2O的物質(zhì)的量為2mol，根據(jù)反應CuSO4·5H2O(s)CuSO4·3H2O(s)+2H2O(g)，則生成水蒸氣的物質(zhì)的量為4mol，設發(fā)生分解2NaHCO3的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)反應2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)，則生成的水蒸氣和二氧化碳分別為0.5mol，利用相同條件下物質(zhì)的量之比等于壓強之比，==9結(jié)合=9，則Kp2===4(kPa)2求解；

②平衡后，用總壓為101kPa的潮濕空氣[其中p(H2O)=8kPa、p(CO2)=0.4kPa]替換容器中的氣體，50℃下達到新平衡。對于反應CuSO4·5H2O(s)CuSO4·3H2O(s)+2H2O(g)，Qp1=(8kPa)2=64(kPa)2＞Kp1，平衡逆向進行，容器內(nèi)CuSO4·5H2O的質(zhì)量將增加；對于反應2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)，Qp2= p(H2O) p(CO2)=3.2(kPa)2＜Kp2，平衡正向進行，容器內(nèi)NaHCO3質(zhì)量將減小。