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(10分)某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的...

(10分)某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。

实验编号

反应物

催化剂

10 mL 2% H2O2溶液

10 mL 5% H2O2溶液

10 mL 5% H2O2溶液

1 mL 0.1 mol·L1 FeCl3溶液

10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液

1 mL 0.1 mol·L1 FeCl3溶液

10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液

1 mL 0.1 mol·L1 FeCl3溶液

 (1)催化剂能加快化学反应速率的原因是__________________________________。

(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6,H2O2的电离方程式为___________________。

(3)实验①和②的目的是___________________________________________________。

实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是______________________________。

(4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。

分析上图能够得出的实验结论是_____________________________________________。

 

(1)降低了反应所需的活化能 (2)H2O2H++HO2- (3)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中) (4)碱性环境能加快H2O2分解的速率,酸性环境能减慢H2O2分解的速率 【解析】 做实验题,首先要明确实验目的:探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响 (3)学会分析表格数据:实验①和②所用H2O2的体积相同,都不用催化剂,只是H2O2的浓度不同,所以目的就是探究浓度对反应速率的影响 (4)学会看图:③、④、⑤线斜率不同,说明反应速率不同,而最终生成O2的体积相同,说明使用了催化剂
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考点分析:
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CO与H2在催化剂作用下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) 6ec8aac122bd4f6eCH3OH(g)。在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入等量的1mol CO和2mol H2混合气体,控温。实验测得相关数据如下图1和图2。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

下列有关说法正确的是 

  A.该反应的正反应是气体体积减小的吸热反应

  B.K1<K2     (K为该条件下反应的平衡常数)

  C.反应进行到5min时,ab两容器中平衡正向移动,de两容器中平衡逆向移动

  D.将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有升温或减压

 

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700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6eCO2(g)  +H2(g) 

反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):

反应时间/min

n(CO)/mol

H2O/ mol

0

1.20

0.60

t1

0.80

 

t2

 

0.20

下列说法正确的是

A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1 mol·L1·min1

B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol。

C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数减小。

D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应

 

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恒温恒容条件下,下列叙述正确的是

A.相同的甲、乙两容器中分别加入1 g SO2、1 g O2与2 g SO2、2 g O2,发生反应2SO2(g)+O2(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6e SO3(g)达到平衡,SO2的转化率前者大

B.反应2HI(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6eH2(g)+I2(g)达到平衡,增大HI的物质的量,平衡不移动

C.反应2NO2(g ) 说明: 6ec8aac122bd4f6e N2O4(g)达到平衡时,再向容器内通入一定量的NO2(g),重新达到平衡时,与第一次平衡时相比,NO2的体积分数增大

 D.反应2HI(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6e H2(g)+I2(g)达到平衡,增大HI的物质的量,HI的分解率和体积分数均不变

 

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相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6e2NH3(g) ΔH=-92.6 kJ·mol1。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示:

容器

编号

起始时各物质的物质的量/mol

达平衡时体系能量的变化

N2

H2

NH3

1

3

0

放出热量:23.15 kJ

0.9

2.7

0.2

放出热量:Q

下列叙述错误的是

A.容器①、②中反应的平衡常数相等

B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为1/7

C.容器②中达平衡时放出的热量Q=23.15 kJ

D.若容器①的体积为0.5 L,则平衡时放出的热量小于23.15 kJ

 

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25℃时,在含有Pb2、Sn2的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:

Sn(s)+Pb2(aq)说明: 6ec8aac122bd4f6eSn2(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2)和c(Sn2)变化关系如下图所示。

                          说明: 6ec8aac122bd4f6e

下列判断正确的是

   A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2)增大

    B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2)变小

    C.升高温度,平衡体系中c(Pb2)增大,说明该反应△H>0

    D.25℃时,该反应的平衡常数K=2.2

 

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