Question

【題目】某反應在體積為5L的恒容密閉的絕熱容器中進行，各物質的量隨時間的變化情況如圖所示已知A、B、C均為氣體。

(1)該反應的化學方程式為_______________。

(2)反應開始至2分鐘時，B的平均反應速率為_______________。

(3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是_______________。

A.v(A)=2v(B)

B.容器內氣體密度不變

C.v逆(A)=v正(C)

D.各組分的物質的量相等

E. 混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)

(4)由圖求得平衡時A的轉化率為_______________。

(5)下表是該小組研究影響過氧化氫H2O2分解速率的因素時采集的一組數(shù)據(jù)：用制取所需的時間秒

	30%H2O2	15%H2O2	10%H2O2	5%H2O2
無催化劑、不加熱	幾乎不反應	幾乎不反應	幾乎不反應	幾乎不反應
無催化劑、加熱	360s	480s	540s	720s
MnO2催化劑、加熱	10s	25s	60s	120s

①該研究小組在設計方案時。考慮了濃度、_______________、_______________等因素對過氧化氫分解速率的影響。

②從上述影響過氧化氫分解速率的因素中任選一個，說明該因素對分解速率有何影響？_______________。

(6)將質量相同但聚集狀態(tài)不同的分別加入到5mL5%的雙氧水中，并用帶火星的木條測試。測定果如下：

催化劑	操作情況	觀察結果	反應完成所需的時間
粉末狀	混合不振蕩	劇烈反應，帶火星的木條復燃	3.5分鐘
塊狀		反應較慢，火星紅亮但木條未復燃	30分鐘

①寫出發(fā)生分解的化學反應方程式_______________。

②實驗結果說明催化劑作用的大小與_______________有關。

Answer 1

【答案】2A(g)+B(g)2C(g) 0.1 mol/(Lmin) C E 40％ 溫度 催化劑 增大反應物濃度越大，可以加快反應速率；升高溫度，可以加快化學反應速率；使用合適的催化劑，可以加快化學反應速率；（答其中一條即可） 2H2O22H2O+ O2↑ 固體的接觸面積

【解析】

通過各物質的物質的量變化與計量系數(shù)呈正比，可得反應式為2A(g)+B(g)2C(g)，同時通過變化量可以就算化學反應速率以及反應物的轉化率；平衡狀態(tài)的判定：A.v(A)=2v(B) ，沒有體現(xiàn)正逆方向，不能判定是否達到平衡，錯誤；B.容器內氣體密度不變，該體系從開始反應到平衡，密度是定值沒有變化，不能判定是否達到平衡狀態(tài)，錯誤；C.v逆(A)=v正(C)，不同物質正逆反應速率呈計量系數(shù)比，可以判定達到平衡，正確；D.各組分的物質的量相等，不能作判定，錯誤，可以改成各物質的量保持不變，可判定平衡；E.混合氣體的平均相對分子質量在數(shù)值上等于摩爾質量M，由于前后氣體粒子數(shù)目可變，則混合氣體的相對分子質量和M是變量可以作平衡的判定依據(jù)，正確；根據(jù)表格，探究雙氧水的濃度、反應的溫度、催化劑對過氧化氫H2O2分解速率的影響，在探究不同的因素時才用控制變量法來探究可得結果。

(1)由圖像可得，A、B逐漸減小是反應物，C逐漸增多是產(chǎn)物，當反應到達2min，Δn（A）=2mol，Δn（B）=1mol，Δn（C）=2mol，各物質的物質的量變化與計量系數(shù)呈正比，故反應式為2A(g)+B(g)2C(g) ；

(2)反應開始至2分鐘時，B的平均反應速率v(B)===0.1 mol/(Lmin)；

(3)由分析可得，答案選C E；

(4)由圖求得平衡時A的轉化率α=×100％==40％；

(5) ①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，沒有催化劑不加熱，不同濃度的雙氧水幾乎不反應，在無催化劑但是加熱的情況下，雙氧水發(fā)生分解，且雙氧水濃度越大分解速率越快，說明反應物濃度和溫度對分解速率有影響。對比無催化劑加熱狀態(tài)，有催化劑加熱的情況下，分解速率也明顯加快，故答案為溫度和催化劑；②分析表中的數(shù)據(jù)，增大反應物濃度越大，可以加快反應速率；升高溫度，可以加快化學反應速率；使用合適的催化劑，可以加快化學反應速率；

(6) ①雙氧水在二氧化錳的作用下發(fā)生反應：2H2O22H2O+ O2↑；②其他條件不變，粉末狀的二氧化錳比塊狀二氧化錳反應所需時間段，說明固體的接觸面積對反應速率有影響。