Question

【題目】過(guò)氧乙酸(CH3CO3H)是一種廣譜高效消毒劑，不穩(wěn)定、易分解，高濃度易爆炸。常用于空氣、器材的消毒，可由乙酸與H2O2在硫酸催化下反應(yīng)制得，熱化學(xué)方程式為：CH3COOH(aq)+H2O2(aq)CH3CO3H(aq)+H2O(l) △H=-13.7KJ/mol

(1)市售過(guò)氧乙酸的濃度一般不超過(guò)21%，原因是____ 。

(2)利用上述反應(yīng)制備760 9 CH3CO3H，放出的熱量為____kJ。

(3)取質(zhì)量相等的冰醋酸和50% H2O2溶液混合均勻，在一定量硫酸催化下進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1：在25 ℃下，測(cè)定不同時(shí)間所得溶液中過(guò)氧乙酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。數(shù)據(jù)如圖1所示。

實(shí)驗(yàn)2：在不同溫度下反應(yīng)，測(cè)定24小時(shí)所得溶液中過(guò)氧乙酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，數(shù)據(jù)如圖2所示。

①實(shí)驗(yàn)1中，若反應(yīng)混合液的總質(zhì)量為mg，依據(jù)圖1數(shù)據(jù)計(jì)算，在0—6h間，v(CH3CO3H)=____ g／h（用含m的代數(shù)式表示）。

②綜合圖1、圖2分析，與20 ℃相比，25 ℃時(shí)過(guò)氧乙酸產(chǎn)率降低的可能原因是_________。（寫出2條）。

(4) SV-1、SV-2是兩種常用于實(shí)驗(yàn)研究的病毒，粒徑分別為40 nm和70 nm。病毒在水中可能會(huì)聚集成團(tuán)簇。不同pH下，病毒團(tuán)簇粒徑及過(guò)氧乙酸對(duì)兩種病毒的相對(duì)殺滅速率分別如圖3、圖4所示。

依據(jù)圖3、圖4分析，過(guò)氧乙酸對(duì)SV-1的殺滅速率隨pH增大而增大的原因可能是______

Answer 1

【答案】高濃度易爆炸（或不穩(wěn)定，或易分解） 137 0.1m/6 溫度升高，過(guò)氧乙酸分解；溫度升高，過(guò)氧化氫分解，過(guò)氧化氫濃度下降，反應(yīng)速率下降 隨著pH升高，SV-1的團(tuán)簇粒徑減小，與過(guò)氧化氫接觸面積增大，反應(yīng)速率加快

【解析】

（1）過(guò)氧乙酸(CH3CO3H)不穩(wěn)定、易分解，高濃度易爆炸，為了安全市售過(guò)氧乙酸的濃度一般不超過(guò)21%

(2) 利用熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)代表各物質(zhì)的物質(zhì)的量來(lái)計(jì)算

(3) 結(jié)合圖象分析計(jì)算

(1)市售過(guò)氧乙酸的濃度一般不超過(guò)21%，原因是不穩(wěn)定、易分解，高濃度易爆炸。

(2) 利用熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)代表各物質(zhì)的物質(zhì)的量來(lái)計(jì)算。 利用上述反應(yīng)制備760 g CH3CO3H，物質(zhì)的量是10mol,所以放出的熱量是方程式中反應(yīng)熱的10倍為137kJ。

(3) ①實(shí)驗(yàn)1中，若反應(yīng)混合液的總質(zhì)量為mg，依據(jù)圖1數(shù)據(jù)計(jì)算，在0—6h間，v(CH3CO3H)=0.1

②綜合圖1、圖2分析，與20 ℃相比，25 ℃時(shí)過(guò)氧乙酸產(chǎn)率降低的可能原因是溫度升高，過(guò)氧乙酸分解；溫度升高，過(guò)氧化氫分解，過(guò)氧化氫濃度下降，反應(yīng)速率下降 。

（4）依據(jù)圖3、圖4分析，過(guò)氧乙酸對(duì)SV-1的殺滅速率隨pH增大而增大的原因可能是隨著pH升高，SV-1的團(tuán)簇粒徑減小，與過(guò)氧化氫接觸面積增大，反應(yīng)速率加快。