Question

4．一定溫度下，50mL0.4mol/L過(guò)氧化氫溶液在二氧化錳作用下發(fā)生分解，5min后測(cè)得過(guò)氧化氫溶液的濃度為0.2mol/L，請(qǐng)計(jì)算：（溶液體積變化忽略不計(jì)）
（1）5min內(nèi)過(guò)氧化氫的分解速率．
（2）5min內(nèi)過(guò)氧化氫分解的轉(zhuǎn)化率．
（3）5min內(nèi)生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積．

Answer 1

分析 過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂，
（1）計(jì)算出過(guò)氧化氫的濃度變化，然后根據(jù)c=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算出過(guò)氧化氫的分解速率；
（2）根據(jù)$\frac{過(guò)氧化氫的消耗濃度}{總濃度}$×100%計(jì)算出過(guò)氧化氫的轉(zhuǎn)化率；
（3）根據(jù)n=cV計(jì)算出過(guò)氧化氫消耗的物質(zhì)的量，然后根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算出生成氧氣的物質(zhì)的量，最后根據(jù)V=nVm計(jì)算出生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積．

解答 解：（1）5min后測(cè)得過(guò)氧化氫溶液的濃度為0.2mol/L，則5min內(nèi)過(guò)氧化氫的平均分解速率為：$\frac{0.4mol/L-0.2mol/L}{5min}$=0.04mol/（L•min），
答：5min內(nèi)過(guò)氧化氫的分解速率為0.04mol/（L•min）；
（2）5min內(nèi)過(guò)氧化氫的濃度變化為：0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L，則過(guò)氧化氫的分解轉(zhuǎn)化率為：$\frac{0.2mol/L}{0.4mol/L}$×100%=50%，
答：5min內(nèi)過(guò)氧化氫的分解轉(zhuǎn)化率為50%；
（3）5min內(nèi)過(guò)氧化氫的物質(zhì)的量變化為：0.2mol/L×0.05L=0.01mol，根據(jù)反應(yīng)2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂可知，0.01mol過(guò)氧化鈉分解生成氧氣的物質(zhì)的量為：0.01mol$\frac{1}{2}$=0.005mol，
標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.005mol氧氣的體積為：22.4L/mol×0.005mol=0.112L，
答：5min內(nèi)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為0.112L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的原理為解答關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率的概念及表達(dá)式，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．