Question

14．為了探究化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度的有關(guān)問題，某研究小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ．以H₂O₂的分解反應(yīng)為研究對象，實(shí)驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)記錄如表，t表示收集a mL O₂所需的時(shí)間．

序號	反應(yīng) 溫度/℃	c（H2O2）/ mol•L-1	V（H2O2） /mL	m（MnO2） /g	t/min
1	20	2	10	0	t1
2	20	2	10	0.1	t2
3	20	4	10	0.1	t3
4	40	2	10	0.1	t4

（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3的目的是研究H₂O₂的濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
（2）為研究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，可以將實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4作對比（填序號）．
（3）將實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2作對比，t₁＞t₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
Ⅱ．以KI和FeCl₃反應(yīng)為例（2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究此反應(yīng)存在一定的限度．可選試劑：
①0.1mol•L^-1 KI溶液�、�0.1mol•L^-1 FeCl₃溶液　③0.1mol•L^-1 FeCl₂溶液�、�0.1mol•L^-1 鹽酸�、�0.1mol•L^-1KSCN溶液�、轈Cl₄
實(shí)驗(yàn)步驟：（1）取5mL 0.1mol•L^-1 KI溶液，再滴加幾滴0.1mol•L^-1 FeCl₃溶液；
（2）充分反應(yīng)后，將溶液分成三份；
（3）取其中一份，加試劑⑥，振蕩，CCl4層顯紫色，說明反應(yīng)生成碘；
（4）另取一份，加試劑⑤（填序號），現(xiàn)象溶液顯血紅色，說明此反應(yīng)存在一定的限度．
Ⅲ．N₂O₄可分解為NO₂．在100mL密閉容器中投入0.01mol N₂O₄，利用現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)跟蹤測量c（NO₂）．c（NO₂）隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)記錄如圖所示．

（1）反應(yīng)容器中最后剩余的物質(zhì)有N₂O₄和NO₂，其中N₂O₄的物質(zhì)的量為0.004mol．
（2）c（NO₂）隨時(shí)間變化的曲線表明，實(shí)驗(yàn)測得的化學(xué)反應(yīng)速率在逐漸減小，最后不變．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3主要是雙氧水的濃度不同；
（2）實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4其他條件都相同，只有溫度不同；
（3）試驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2相比較，2中使用了催化劑，其他條件相同；
Ⅱ．（4）加入0.1mol•L^-1 KSCN溶液，如果溶液出現(xiàn)血紅色，說明溶液中有沒反應(yīng)的FeCl₃溶液，說明此反應(yīng)為可逆反應(yīng)；
Ⅲ．（1）因?yàn)镹₂O₄（g）?2NO₂為可逆反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，反應(yīng)容器中最后剩余的物質(zhì)有NO₂、N₂O₄；再根據(jù)平衡圖象計(jì)算N₂O₄的物質(zhì)的量；
（2）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，保持不變．

解答 解：Ⅰ．（1）實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3主要是雙氧水的濃度不同，則實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑檠芯侩p氧水濃度不同，對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，
故答案為：H₂O₂的濃度；
（2）實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4其他條件都相同，只有溫度不同，
故答案為：2；4；
（3）試驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2相比較，2中使用了催化劑，其他條件相同，反應(yīng)速率大，所用時(shí)間短，
故答案為：＞；
Ⅱ．（4）加入0.1mol•L^-1 KSCN溶液，如果溶液出現(xiàn)血紅色，說明溶液中有沒反應(yīng)的FeCl₃溶液，說明此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，存在一定的限度，
故答案為：⑤；溶液出現(xiàn)血紅色；
Ⅲ．（1）因?yàn)镹₂O₄（g）?2NO₂為可逆反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，反應(yīng)容器中最后剩余的物質(zhì)有NO₂、N₂O₄；平衡時(shí)，n（NO₂）=0.12mol/L×0.1L=0.012mol，則N₂O₄的物質(zhì)的量為0.01mol-0.006mol=0.004mol，
故答案為：NO₂、N₂O₄；0.004mol；
（2）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，保持不變，
故答案為：不變．

點(diǎn)評 本考點(diǎn)主要考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的探究，要好好利用控制變量法，化學(xué)反應(yīng)速率中的計(jì)算，化學(xué)平衡的建立，三價(jià)鐵離子的檢驗(yàn)都屬于基礎(chǔ)知識的考查，注意靈活運(yùn)用．