Question

某課外興趣小組對(duì)H₂O₂的分解速率做了如下實(shí)驗(yàn)探究．下表是該小組研究影響過(guò)氧化氫分解速率的因素時(shí)采集的一組數(shù)據(jù)：用10mL H₂O₂制取150mL O₂所需的時(shí)間（秒）

	30%H2O2	15%H2O2	10%H2O2	5%H2O2
無(wú)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(wú)催化劑、加熱	360	480	540	720
MnO2催化劑、加熱	10	25	60	120

（1）該研究小組在設(shè)計(jì)方案時(shí)，考慮了濃度、

 

、

 

等因素對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響；
（2）若已知1 克液態(tài)過(guò)氧化氫分解成氧氣和液態(tài)水時(shí)，可放出2.89kJ能量，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

；
（3）產(chǎn)生的O₂充入某密閉容器，發(fā)生4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g），不同情況測(cè)得反應(yīng)速率，其中反應(yīng)速率最快的是

 

A．υ（NH₃）=0.4mol/（L?s）                 B．υ（O₂）=0.5mol/（L?s）
C．υ（NO）=0.6mol/（L?s）                 D．υ（H₂O）=1mol/（L?min）

Answer 1

考點(diǎn)：探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）過(guò)氧化氫溶液是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的重要藥品，在常溫下很難分解得到氧氣，其分解速度受濃度、溫度、催化劑等因素的影響設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)證明時(shí)，要注意實(shí)驗(yàn)的控制變量，以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；
（2）根據(jù)熱化學(xué)方程式的意義以及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法來(lái)回答；
（3）利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)表示的速率，據(jù)此進(jìn)行比較．

解答： 解：（1）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，無(wú)催化劑不加熱的情況下，不同濃度的過(guò)氧化氫溶液都是幾乎不反應(yīng)，在無(wú)催化劑加熱的情況下，不同濃度的過(guò)氧化氫溶液都分解，說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與溫度有關(guān)，但是得到相同氣體的時(shí)間不同，濃度越大，反應(yīng)的速度越快，說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與濃度有關(guān)；比較同一濃度的過(guò)氧化氫溶液如30%時(shí)，在無(wú)催化劑加熱的時(shí)候，需要時(shí)間是360s，有催化劑加熱的條件下，需要時(shí)間是10s，說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與溫度、催化劑有關(guān)，故答案為：溫度、催化劑；
（2）已知1克液態(tài)過(guò)氧化氫分解成氧氣和液態(tài)水時(shí)，可放出2.89kJ能量，則68g即2mol液態(tài)過(guò)氧化氫分解成氧氣和液態(tài)水時(shí)，可放出196.52kJ能量，即2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）；△H=-196.52 kJ?mol^-1，故答案為：2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）；△H=-196.52 kJ?mol^-1；
（3）4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g），都表示為H₂O的反應(yīng)速率進(jìn)行比較，
A．υ（NH₃）=0.4mol/（L?s），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（H₂O）=0.6mol/（L?s），
B．υ（O₂）=0.5mol/（L?s），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（H₂O）=0.6mol/（L?s），
C．υ（NO）=0.6mol/（L?s），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（H₂O）=0.9mol/（L?s），
D．υ（H₂O）=1mol/（L?min）≈0.02mol/（L?s），故C表示的速率最快，
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題通過(guò)圖表數(shù)據(jù)，考查了外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響、反應(yīng)速率的計(jì)算、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)等知識(shí)，難度中等，要注意分析其他條件相同，只有一個(gè)條件改變時(shí)，如何影響反應(yīng)速率．