Question

氫氧兩種元素形成的常見物質(zhì)有H₂O與H₂O₂，在一定條件下均可分解．

化學(xué)鍵	斷開1mol化學(xué)鍵所需的能量（kJ）
H-H	436
O-H	463
O=O	498

（1）已知：
①H₂O的電子式是

 

．
②H₂O（g）分解的熱化學(xué)方程式是

 

．
③11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的H₂完全燃燒，生成氣態(tài)水，放出

 

kJ的熱量．
（2）某同學(xué)以H₂O₂分解為例，探究濃度與溶液酸堿性對反應(yīng)速率的影響．常溫下，按照如表所示的方案完成實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)編號	反應(yīng)物		催化劑
a	50mL 5% H2O2溶液		1mL 0.1mol?L-1 FeCl3溶液
b	50mL 5% H2O2溶液	少量濃鹽酸	1mL 0.1mol?L-1 FeCl3溶液
c	50mL 5% H2O2溶液	少量濃NaOH溶液	1mL 0.1mol?L-1 FeCl3溶液
d	50mL 5% H2O2溶液		MnO2

①測得實(shí)驗(yàn)a、b、c中生成氧氣的體積隨時間變化的關(guān)系如圖1所示．

由該圖能夠得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

 

．
②測得實(shí)驗(yàn)d在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氧氣的體積隨時間變化的關(guān)系如圖2所示．解釋反應(yīng)速率變化的原因：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化,探究溫度、壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）①水為共價化合物，水中O原子核外為8個電子；
②水分解生成氧氣和氫氣，根據(jù)共價鍵斷裂吸收能量，形成化學(xué)鍵放出能力，結(jié)合方程式計(jì)算反應(yīng)熱；
③11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的H₂為0.5mol，可生成0.5mol水，以此解答；
（2）①溶液的酸堿性不同，反應(yīng)的速率不同；
②由圖象可知，曲線斜率逐漸減小，說明反應(yīng)速率逐漸減小，結(jié)合濃度對反應(yīng)速率的影響解答該題．

解答： 解：（1）①H₂O是共價化合物，是由原子和氫原子形成共價鍵，電子式為，故答案為：；
②水分解生成氧氣和氫氣，方程式為2H₂O=2H₂+O₂，可知2molH₂O（g）分解，生成2mol氫氣和1mol氧氣，則斷裂4molO-H，形成1molO=O鍵、2mol H-H鍵，
所以吸收的熱量為4mol×463kJ/mol=1852kJ，
放出的熱量為498kJ+2×436kJ=1370kJ，
所以吸收的熱量為1852kJ-1370kJ=482kJ，
所以熱化學(xué)方程式為2H₂O（g）=2H₂（g）+O₂（g）△H=+482KJ/mol，
故答案為：2H₂O（g）=2H₂（g）+O₂（g）△H=+482KJ/mol；
③11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的H₂為0.5mol，可生成0.5mol水，生成氣態(tài)水放出的熱量為0.5mol×

1

2

×482KJ=120.5kJ，
故答案為：120.5kJ；
（2）①abc溶液的酸堿性不同，反應(yīng)的速率不同，由圖象可知在堿性條件下反應(yīng)速率最大，在酸性條件下反應(yīng)速率最小，可以得出的結(jié)論是其它條件不變，堿性環(huán)境能加快H₂O₂的分解速率，酸性環(huán)境能減緩H₂O₂的分解速率，故答案為：堿性環(huán)境能加快H₂O₂的分解速率，酸性環(huán)境能減緩H₂O₂的分解速率；
②由圖象可知，曲線斜率逐漸減小，說明反應(yīng)速率逐漸減小，原因是反應(yīng)物的濃度逐漸減小的原因，
故答案為：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H₂O₂的濃度逐漸減小，H₂O₂的分解速率逐漸減慢．

點(diǎn)評：本題考查較為綜合，涉及化學(xué)反應(yīng)與能量變化，熱化學(xué)方程式的書寫、反應(yīng)熱的計(jì)算，化學(xué)反應(yīng)速率的探究等知識，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累，難度中等．