Question

【题目】I. 某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据，将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15 mL5%的H2O2溶液的大试管中，并用带火星的木条测试，结果如下：

MnO2	触摸试管情况	观察结果	反应完成所需的时间
粉末状	很烫	剧烈反应，带火星的木条复燃	3.5 min
块状	微热	反应较慢，火星红亮，但木条未复燃	30 min

（1）该反应是_________反应（填“放热”或“吸热”）。

（2）实验结果表明，催化剂的催化效果与_____________有关。

Ⅱ．某可逆反应在体积为5 L的密闭容器中进行，0~3分钟内各物质的物质的量变化情况如图所示（A、B、C均为气体）。

（3）该反应的化学方程式为_____________。

（4）反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为__________。

（5）能说明该反应已达到平衡状态的是_________（填字母）。

A．v(A)= 2v(B) B．容器内压强保持不变

C．v逆(A)= v正(C) D．容器内混合气体的密度保持不变

Ⅲ.已知：断开1 mol共价键吸收的能量或形成1 mol共价键释放的能量数据如下表：

共价键	H—H	N—H	N≡N
能量变化/kJ·mol1	436	390.8	946

（6）已知合成氨反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，则N2(g)与H2(g)反应有2 mol NH3(g)生成时，能量的变化情况是_________（填“吸收”或“放出”以及具体数值）kJ。

Answer 1

【答案】 放热 催化剂与反应物的接触面积 2A+B2C 0.1 mol/(L·min) BC 放出90.8

【解析】（1）根据触摸试管很烫分析；

（2）根据反应完成所需的时间判断；

Ⅱ．（3）根据图像分析；

（4）根据B的浓度变化量分析；

（5）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此解答。

Ⅲ.（6）根据ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量－生成物的化学键形成释放的能量计算。

I.（1）触摸试管时很烫，说明该反应是放热反应。

（2）实验结果表明有粉末状的二氧化锰的反应完成所需的时间少，催化效果更好，这说明催化剂的催化效果与催化剂的接触面积有关。

Ⅱ．（3）反应进行到2min时各种物质的物质的量不再发生变化，反应达到平衡状态，此时消耗A是5mol－3mol＝2mol，消耗B是2mol－1mol＝1mol，生成C是4mol－2mol＝2mol，因此根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知该反应的的化学方程式为2A+B2C。（4）反应开始至2分钟时，消耗B的浓度是1mol÷5L＝0.2mol/L，所以用B表示的平均反应速率为0.2mol/L÷2min＝0.1mol/（L·min）。

（5）A．v(A)=2v(B)没有指明反应的方向，不一定处于平衡状态，A错误；B．正反应体积减小，则容器内压强保持不变说明反应处于平衡状态，B正确；C．v逆(A)=v正(C)表示正逆反应速率相等，反应处于平衡状态，C正确；D．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此容器内混合气体的密度保持不变不能说明反应处于平衡状态，D错误，答案选BC。

Ⅲ.（6）ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量－生成物的化学键形成释放的能量，则合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应热ΔH＝946 kJ/mol+3×436 kJ/mol－2×3×390.8 kJ/mol＝－90.8kJ·mol－1，即N2(g)与H2(g)反应有2 mol NH3(g)生成时，能量的变化情况是放出90.8kJ能量。