Question

2013年10月我市因台风菲特遭受到重大损失，市疾控中心紧急采购消毒药品，以满足灾后需要。复方过氧化氢消毒剂具有高效、环保、无刺激无残留，其主要成分H₂O₂是一种无色粘稠液体，请回答下列问题：

（1）下列方程中H₂O₂所体现的性质与其可以作为消毒剂完全一致的是        。

A．BaO₂+2HClH₂O₂+BaCl₂

B．Ag₂O+H₂O₂ =2Ag+O₂+H₂O   

C．2H₂O₂2H₂O+O₂↑

D．H₂O₂+NaCrO₂+NaOH=Na₂CrO₄ +H₂O

（2）火箭发射常以液态肼(N₂H₄)为燃料，液态H₂O₂为助燃剂。已知：

N₂H₄（1）+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g)  △H= - 534 kJ·mol^－1   

H₂O₂（1）=H₂O（1）+1/2O₂(g)  △H= - 98.64 kJ·mol^－1

H₂O（1）=H₂O(g)  △H=+44kJ·mol^－l

则反应N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂(g)+4H₂O(g)的△H=           ，

该反应的△S=        0(填“＞”或“<”)。

（3）H₂O₂是一种不稳定易分解的物质。

①如图是H₂O₂在没有催化剂时反应进程与能量变化图，请在图上画出使用催化剂加快分解速率时能量与进程图

②实验证实，往Na₂CO₃溶液中加入H₂O₂也会有气泡产生。已知常温时H₂CO₃的电离常数分别为Ka_l=4.3×l0^－7，Ka₂ = 5.0 ×l0^－11 。Na₂CO₃溶液中CO₃^2－第一步水解常数表达式K_hl=      ，常温时K_hl的值为            。若在Na₂CO₃溶液中同时加入少量Na₂CO₃固体与适当升高溶液温度，则K_hl的值

           (填变大、变小、不变或不确定)。

（4）某文献报导了不同金属离子及其浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液反应速率的影响，实验结果如图1、图2所示。

注：以上实验均在温度为20℃、w(H₂O₂)=0．25%、pH=7．12、海藻酸钠溶液浓度为8mg·L^-l的条件下进行。图1中曲线a：H₂O₂；b：H₂O₂+Cu²⁺；c：H₂O₂+Fe²⁺；d：H₂O₂+Zn²⁺；e：H₂O₂+Mn²⁺；图2中曲线f：反应时间为1h；g：反应时间为2h；两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度(海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关)。

由上述信息可知，下列叙述错误的是                  (填序号)。

A．锰离子能使该降解反应速率减缓

B．亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低      

C．海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢     

D．一定条件下，铜离子浓度一定时，反应时间越长，海藻酸钠溶液浓度越小

Answer

(14分)(1)D (2分)；(2)△H=-643. 28kJ·mol-1 (2分，没有负号不得分，没有单位给1分) △S=＞0。

(3)① (2分)(虚线代表使用催化剂，起、终点重合)

②Khl= (2分) 2.0×10-4

(4)B(2分)

【解析】

试题分析：（1）H2O2作为消毒剂所体现的性质是氧化性，即氧元素的化合价降低，只有D方程式满足。

（2）根据盖斯定律，将反应①+2×反应②+4×反应③，即得到反应N2H4（1）+2H2O2（1）=N2(g)+4H2O(g)，其△H= -643.28kJ·mol-1，该反应是气体增加的反应，其△S=＞0。

（3）①画图时，使用催化剂时反应物和生成物的总能量都不变，但活化能降低。②Na2CO3的水解反应，CO32-第一步水解常数表达式Khl=，将代数式分子和分母同时乘以c(H+)，Khl==2.0×10-4。升高溶液温度，水解程度也就增大，Khl的值也就增大。

（4）b：H2O2+Cu2+和c：H2O2+Fe2+结合图可知b在c的上方，亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子高，B说法不正确。

考点：化学反应的催化剂原理、盖斯定律计算、水解平衡常数表达式及相关计算。