Question

【题目】加入0.1 mol MnO2粉末于50 mL过氧化氢溶液(ρ＝1.1 g·mL－1)中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。

(1)实验时放出气体的总体积是_______________________________________。

(2)放出一半气体所需的时间为_________________________________________。

(3)反应放出3/4气体所需时间为_________________________________________________。

(4)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为________________________________________。

(5)解释反应速率变化的原因是_______________________________________________。

(6)计算H2O2的初始物质的量的浓度________________________________________。

(7)求反应到2 min时，H2O2的质量分数_______________________________________。

Answer 1

【答案】 60 mL 1 min 2 min D＞C＞B＞A 随着反应的进行，c(H2O2)逐渐降低，反应速率逐渐变慢 0.108 mol·L－1 0.086%

【解析】根据V－t图像知，反应进行到1min时，放出O2的体积为30mL，反应进行至2 min时，放出O2体积为45mL，反应进行至4 min时，放出O2的体积达最大值60mL；由V－t曲线的斜率变化可知：D、C、B、A的反应速率逐渐减小，这是因为随着反应的进行，c(H2O2)逐渐减小，反应速率逐渐变慢；根据2H2O22H2O＋O2↑，n(H2O2)＝0.06×2/22.4mol，所以H2O2的起始物质的量浓度为[0.06×2/22.4]÷0.05=0.108 mol·L－1；反应进行至2 min时，消耗H2O2的物质的量为n′(H2O2)＝0.045×2/22.4=0.004 mol，剩余H2O2的物质的量为0.06×2/22.4-0.045×2/22.4=1.34×10－3mol，所以w(H2O2)＝；根据以上分析解答。

(1)由反应方程式为: 2H2O22H2O＋O2↑,该反应为不可逆反应,最后阶段,收集到的气体体积不再增加,说明过氧化氢完全分解,由图象可以知道,生成氧气的体积为60 mL；正确答案: 60 mL 。

(2)由图象可以知道,当放出一半气体30 mL时，所需的时间为1 min；正确答案：1 min。

(3)由图象可以知道, 反应放出3/4气体的体积为45mL，所需时间为2 min ；正确答案：2 min。

(4)由曲线的变化特点可以看出，曲线的斜率逐渐变小,说明反应逐渐减慢，则反应速率D＞C＞B＞A；正确答案是: D＞C＞B＞A。

(5)根据图像可以知道，随着反应的进行，c(H2O2)逐渐降低，反应速率逐渐变慢；正确答案：随着反应的进行，c(H2O2)逐渐降低，反应速率逐渐变慢。

（6）根据2H2O22H2O＋O2↑，n(H2O2)＝0.06×2/22.4mol，所以H2O2的起始物质的量浓度为[0.06×2/22.4]÷0.05=0.108 mol·L－1；正确答案：0.108 mol·L－1 。

（7）反应进行至2 min时，消耗H2O2的物质的量为n′(H2O2)＝0.045×2/22.4=0.004 mol，剩余H2O2的物质的量为0.06×2/22.4-0.045×2/22.4=1.34×10－3mol，所以w(H2O2)＝；正确答案：0.086%。