Question

【題目】I某課外興趣小組對H2O2的分解速率做了如下實驗探究。

（1）下表是該小組研究影響過氧化氫(H2O2)分解速率的因素時采集的一組數(shù)據(jù)：

用10mL H2O2制取150mL O2所需的時間(秒)

無催化劑、不加熱	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)
無催化劑、加熱	360	480	540	720
催化劑、加熱	10	25	60	120

①該研究小組在設(shè)計方案時，考慮了溫度、________、催化劑等因素對過氧化氫分解速率的影響。

②從上述影響過氧化氫分解速率的因素中任選一個，說明該因素對分解速率有何影響： _____________。

（2）將質(zhì)量相同但顆粒大小不同的MnO2分別加入到5mL5%的雙氧水中，并用帶火星的木條測試。測定結(jié)果如下：

催化劑(MnO2)	操作情況	觀察結(jié)果	反應(yīng)完成所需的時間
粉末狀	混合不振蕩	劇烈反應(yīng)，帶火星的布條復(fù)燃	3.5分鐘
塊狀		反應(yīng)較慢，火星紅亮但木條未復(fù)燃	30分鐘

實驗結(jié)果說明催化劑作用的大小與_________________________有關(guān)。

Ⅱ在體積為2L的密閉容器中充入1molH2 (g)和1molI2 (g)，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：，回答下列問題：

（1）保持容器體積不變，向其中充入1molHI(g)，反應(yīng)速率_________（填“加快”“減慢”或“不變”）。

（2）保持容器內(nèi)氣體壓強不變，向其中充入1mol氦氣，反應(yīng)速率_________________。（填“加快”“減慢”或“不變”）。

（3）反應(yīng)進行到2min，測得容器內(nèi)HI的濃度為0.2mol/L，用H2表示前2min該反應(yīng)的平均化學(xué)反應(yīng)速率為________________________，此時I2的轉(zhuǎn)化率為____________。

Answer 1

【答案】濃度 其它條件相同時,使用催化劑比不用催化劑, H2O2分解速率更快 (或其它條件相同時,反應(yīng)物H2O2的濃度越大, H2O2分解速率更快�；蚱渌鼦l件相同時,反應(yīng)物H2O2的溫度越高, H2O2分解速率更快。) 催化劑表面積 加快 減慢 0.05mol/(L·min) 20%

【解析】

I(1)①根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，無催化劑不加熱的情況下，不同濃度的過氧化氫溶液都是幾乎不反應(yīng)，在無催化劑加熱的情況下，不同濃度的過氧化氫溶液都分解，說明過氧化氫的分解速率與溫度有關(guān)；但是得到相同氣體的時間不同，濃度越大，反應(yīng)的速度越快，說明過氧化氫的分解速率與濃度有關(guān)；比較同一濃度的過氧化氫溶液如30%時，在無催化劑加熱的時候，需要時間是360s，有催化劑加熱的條件下，需要時間是10s，說明過氧化氫的分解速率與催化劑有關(guān)，故答案為：濃度；

②其它條件相同時，使用催化劑比不用催化劑， H2O2分解速率更快 (或其它條件相同時，反應(yīng)物H2O2的濃度越大， H2O2分解速率更快。或其它條件相同時，反應(yīng)物H2O2的溫度越高， H2O2分解速率更快。)；

(2)因在其他條件相同時，粉末狀二氧化錳比塊狀二氧化錳反應(yīng)所需時間短，說明催化劑表面積對反應(yīng)速率有影響，故答案為：催化劑表面積；

Ⅱ. (1)保持容器體積不變，向其中充入1molHI(g)，生成物濃度變大，逆反應(yīng)速率增大，平衡左移，左移之后反應(yīng)物濃度增大，正反應(yīng)速率增大，之后重新達到平衡，故答案為：加快；

(2)保持容器內(nèi)氣體壓強不變，向其中充入1mol氦氣，容器的體積增大，反應(yīng)物和生成物的濃度都減小，所以反應(yīng)速率減慢，故答案為：減慢；

(3)反應(yīng)進行到2min，測得容器內(nèi)HI的濃度為0.2mol/L，則v(HI)==0.1mol/(L·min)，同一反應(yīng)中用不同物質(zhì)表示反應(yīng)速率時反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比，所以v(H2)= v(HI)=0.05mol/(L·min)；容器體積為2L，碘的初始濃度為0.5mol/L，平衡時HI的濃度為0.2mol/L，根據(jù)方程式可知，消耗的c(I2)=0.1mol/L，所以I2的轉(zhuǎn)化率為=20%，故答案為：0.05mol/(L·min)；20%。