Question

10．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15ml 5%的H₂O₂溶液的大試管中，并用帶火星的木條測試，結(jié)果如表：

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：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）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)．
（3）某同學(xué)在10mL H₂O₂ 溶液中加入一定量的二氧化錳，放出氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖1所示，則A、B、C三點所表示的反應(yīng)速率最慢的是C．
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2所示（A，B，C均為氣體，且A氣體有顏色）．

（4）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A+B?2C．
（5）反應(yīng)開始至2分鐘時，B的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L•min）．
（6）能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是cd．
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)37.5%．

Answer 1

分析 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)$\frac{平衡時A的物質(zhì)的量}{平衡時氣體總物質(zhì)的量}$，可求得平衡時A的體積分數(shù)．

解答 解：（1）上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）時間少，則反應(yīng)速率快，則實驗結(jié)果表明，催化劑的催化效果與催化劑的表面積有關(guān)，
故答案為：催化劑的表面積；  
（3）由圖可知，曲線斜率變小，反應(yīng)速率減小，則A、B、C三點所表示的反應(yīng)速率最慢的是C，
故答案為：C；
Ⅱ．（4）由圖象可以看出，A、B的物質(zhì)的量逐漸減小，則A、B為反應(yīng)物，C的物質(zhì)的量逐漸增多，所以C為生成物，當(dāng)反應(yīng)到達2min時，△n（A）=2mol，△n（B）=1mol，△n（C）=2mol，化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學(xué)計量數(shù)呈正比，則△n（A）：△n（B）：△n（C）=2：1：2，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2A+B?2C，
故答案為：2A+B?2C；
（5）由圖象可以看出，反應(yīng)開始至2分鐘時，△n（B）=1mol，B的平均反應(yīng)速率為：$\frac{1mol}{5L}$÷2min=0.1mol/（L•min），
故答案為：0.1mol/（L•min）；
（6）a．v（A）=2v（B）不能說明正反應(yīng)和逆反應(yīng)的關(guān)系，故無法判斷反應(yīng)是否達到平衡，故a錯誤；
b．容器內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，不能說明各組分的濃度不再變化，無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，故b錯誤；
c．在該反應(yīng)中A和C的計量數(shù)相等，當(dāng)v_逆（A）=v_正（C）時，正逆反應(yīng)速率相等，說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)了，故c正確；
d．只有A為有色物質(zhì)，當(dāng)容器內(nèi)氣體的顏色保持不變，說明各組分的濃度不再變化，該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，故d正確；
故答案為：cd；
（7）由圖象可知：達平衡時A的物質(zhì)的量為3mol，平衡時總物質(zhì)的量為1mol+3mol+4mol=8mol，
所以A的體積分數(shù)為$\frac{平衡時A的物質(zhì)的量}{平衡時氣體總物質(zhì)的量}$=$\frac{3mol}{8mol}$×100%=37.5%，
故答案為：37.5%．

點評 本題考查影響化學(xué)反應(yīng)速率因素及化學(xué)平衡圖象的計算，題目難度中等，注意把握由圖象判斷化學(xué)方程式的方法以及反應(yīng)現(xiàn)象與結(jié)論的推斷，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算、化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>