Question

【题目】为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题，某研究小组进行了以下实验

Ⅰ.以H2O2的分解反应为研究对象，实验方案与数据记录如下表，t表示收集a mL O2所需的时间。

序号	反应 温度/℃	c(H2O2)/ mol·L－1	V(H2O2) /mL	m(MnO2) /g	t/min
1	20	2	10	0	t1
2	20	2	10	0.1	t2
3	20	4	10	0.1	t3
4	40	2	10	0.1	t4

（1）设计实验2和实验3的目的是研究________________________对化学反应速率的影响。

（2）为研究温度对化学反应速率的影响，可以将实验________和实验________(填序号)作对比。

（3）将实验1和实验2作对比，t1________t2(填“＞”、“＜”或“＝”)。

Ⅱ.以KI和FeCl3反应为例(2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2)设计实验，探究此反应存在一定的限度。可选试剂：①0.1 mol·L－1 KI溶液 ②0.1 mol·L－1 FeCl3溶液

③0.1 mol·L－1 FeCl2溶液 ④0.1 mol·L－1 盐酸

⑤0.1 mol·L－1 KSCN溶液 ⑥CCl4

实验步骤：（1）取5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，再滴加几滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液

（2）充分反应后，将溶液分成三份

（3）取其中一份，加试剂⑥，振荡，CCl4层显紫色，说明反应生成碘

（4）另取一份，加试剂________(填序号)，现象________________________，说明此反应存在一定的限度。

Ⅲ.N2O4可分解为NO2。在100 mL密闭容器中投入0.01 mol N2O4，利用现代化学实验技术跟踪测量c(NO2)。c(NO2)随时间变化的数据记录如下图所示。

（1）反应容器中最后剩余的物质有________________，其中N2O4的物质的量为________mol。

（2）c(NO2)随时间变化的曲线表明，实验测得的化学反应速率在逐渐减小，从开始到平衡建立这段时间的平均反应速率为________。

Answer 1

【答案】Ⅰ.（1）H2O2的浓度（2）2 4 (3)＞

Ⅱ.⑤ 溶液显血红色Ⅲ.（1）N2O4和NO2 0.004 （2）0.1mol/（L·s）

【解析】

试题分析：Ⅰ.（1）实验2和实验3主要是H2O2的浓度不一样，则实验2和实验3的目的是研究H2O2的浓度对化学反应速率的影响；

（2）实验2和实验4只有温度不同，则为研究温度对化学反应速率的影响，可以将实验2和实验4作对比；

（3）将实验1和实验2作对比，实验1无催化剂，实验2有催化剂，则实验1的化学反应速率小于实验2，则t1>t2；

Ⅱ．另取一份，加试剂⑤0.1 mol·L－1 KSCN溶液，若溶液出现血红色，则说明FeCl3没反应完，说明此反应为可逆反应；

Ⅲ.（1）由于该反应为可逆反应，则反应最后剩余的物质是N2O4和NO2，由图可知平衡时NO2的浓度是0.12mol/L，则平衡时的物质的量为0.012mol，可知分解的N2O4的物质的量为0.006mol，则剩余的N2O4的物质的量为0.01-0.006=0.004mol；

（2）从开始到平衡建立这段时间的平均反应速率为0.12/1.2=0.1mol/（L·s）。