Question

1．過氧化氫對環(huán)境友好，性質多樣，有很重要的研究和應用價值．
（1）實驗室利用反應2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑可制備氧氣．
①取等物質的量濃度等體積H₂O₂溶液分別進行下列實驗，研究外界條件對該反應速率的影響，實驗報告如下表所示．

序號	條件		現象	結論
	溫度/℃	催化劑
1	40	FeCl3溶液
2	20	FeCl3溶液
3	20	MnO2
4	20	無

實驗1、2研究的是溫度對H₂O₂分解速率的影響．
實驗2、3的目的是比較FeCl₃溶液和MnO₂作為催化劑對H₂O₂分解反應速率影響的差異．
實驗中可以表明該反應速率差異的現象是產生氣泡的快慢．
②實驗室用MnO₂做該反應的催化劑，使用如圖所示裝置的A部分制備O₂，避免反應過于劇烈的操作是旋轉分液漏斗的活塞，控制滴加H₂O₂溶液的速率．

（2）利用圖（a）和（b）中的信息，按圖（c）裝置（連能的A、B瓶中已充有NO₂氣體）進行實驗．可觀察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的深（填“深”或“淺”），其原因是H₂O₂分解放熱，使平衡2NO₂═N₂O₄向生成NO₂方向移動

Answer 1

分析 （1）通過比較表格中的數據的異同點進行解答：實驗1、2只有溫度不同；實驗2、3催化劑不同；反應2H₂O₂═2H₂O+O₂↑的現象是產生氣泡，故反應速率的差異是產生氣泡的快慢；
（2）由圖a可知，1mol過氧化氫總能量高于1mol水與0.5mol氧氣總能量，故過氧化氫分解是放熱反應，由圖b可知，2mol二氧化氮的能量高于1mol四氧化二氮的能量，故二氧化氮轉化為四氧化二氮的反應為放熱反應，所以圖c中，右側燒杯的溫度高于左側，升高溫度使2NO₂（紅棕色）?N₂O₄（無色）△H＜0，向逆反應方向移動．

解答 解：（1）①實驗1、2只有溫度不同，所以研究的是溫度對反應速率的影響；實驗2、3溫度是相同的，而催化劑不同，所以研究的是不同催化劑對反應速率的影響．反應速率快，產生的氣體多，氣泡就多而快，反應速率慢，產生的氣體少，氣泡就少而慢，
故答案為：溫度；比較FeCl₃溶液和MnO₂作為催化劑對H₂O₂分解反應速率影響的差異；產生氣泡的快慢；
②過氧化氫在FeCl₃溶液催化的作用下分解，反應過于劇烈，可控制滴加的量控制反應的速率，分液漏斗帶有玻璃活塞，旋轉分液漏斗的活塞，控制滴加H₂O₂溶液的速率，
故答案為：旋轉分液漏斗的活塞，控制滴加H₂O₂溶液的速率；
（2）由圖a可知，1mol過氧化氫總能量高于1mol水與0.5mol氧氣總能量，故過氧化氫分解是放熱反應，由圖b可知，2mol二氧化氮的能量高于1mol四氧化二氮的能量，故二氧化氮轉化為四氧化二氮的反應為放熱反應，所以圖c中，右側燒杯的溫度高于左側，升高溫度使2NO₂（紅棕色）?N₂O₄（無色）△H＜0，向逆反應方向移動，即向生成NO₂移動，故B瓶顏色更深，
故答案為：深；H₂O₂分解放熱，使平衡2NO₂═N₂O₄向生成NO₂方向移動．

點評 本題考查探究影響化學反應速率的影響因素的方法，題目難度中等，明確實驗目的為解答關鍵，注意掌握溫度、濃度等因素為反應速率的影響，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．