Question

过氧乙酸( CH₃COOOH)是一种高效消毒剂，常温下易分解，可由乙酸与H₂O₂在硫酸催化下反应制得，化学方程式为CH₃COOH(aq)+H₂O₂(aq)CH₃COOOH(aq)+H₂O(l)。

(1)该反应的能量变化如图所示。

①该反应为____________(填“放热” 或“吸热”)反应。

②制备38 g CH₃COOOH时，热量变化为6.85 kJ，则E =________    。

(2)取a g冰醋酸和a g 50% H₂O₂ 混合均匀，加入一定量硫酸，测得混合溶液的体积为2 L。在25 °C时，测得不同时刻，溶液中的n(CH₃COOOH)变化如图所示(反应前后溶液体积变化忽略不计)。

①0 ~6 h内，v(CH₃COOOH)=______。

②若反应前后溶液的质量没有发生变化，则反应进行到6 h时，H₂O₂的转化率为____。

③若在40 °C下进行该实验，测得不同时刻n(CH₃COOOH)均有所降低，可能的原因为____________。

Answer

放热 13.7 mol/(L·h) ×100％或％ 温度升高时，过氧乙酸分解；过氧化氢分解，浓度降低导致反应速率降低

【解析】

(1)①由图生成物的能量低于反应物所具有的能量，由此判断；

②根据方程式计算；

(2)①根据v(CH3COOOH)=计算；

②由转化率= ×100%计算；

③温度升高时，过氧乙酸分解，浓度降低导致反应速率降低。

(1)①由图生成物的能量低于反应物所具有的能量，该反应为放热反应。故答案为：放热；

②n(CH3COOOH)==0.5mol， 制备38 g CH3COOOH时，热量变化为6.85 kJ，制备1molCH3COOOH时，热量变化为6.85 kJ×=13.7kJ，则E =13.7。故答案为：13.7；

(2)①0 ~6 h内，v(CH3COOOH)= = mol/(L·h)。故答案为： mol/(L·h)；

②若反应前后溶液的质量没有发生变化，则反应进行到6 h时，H2O2的转化率为×100％或％。故答案为：×100％或％；

③若在40 °C下进行该实验，测得不同时刻n(CH3COOOH)均有所降低，可能的原因为温度升高时，过氧乙酸分解；过氧化氢分解，浓度降低导致反应速率降低。故答案为：温度升高时，过氧乙酸分解；过氧化氢分解，浓度降低导致反应速率降低。