Question

为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，甲、乙同学分别设计了如图一、图二所示的实验。

　　 (1) H₂O₂分解的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

图一　　　　　　　　　　　　　　　　 图二

（2）图一所示实验能定性说明反应快慢的依据是 _______________________________;

　图二所示实验能说明反应快慢的数据是____________________________________。

（3）① 用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶解印刷电路板金属粉末中的铜。已知：

Cu(s)+2H⁺(aq)=Cu²⁺(aq)+H₂(g)　 △H= ＋ 64.39 kJ/mol

2H₂O₂(l)=2H₂O(l) + O₂(g)　　　 △H= ﹣196. 46 kJ/mol

　　 H₂(g) + 1/2O₂(g) = H₂O(l)　　　 △H= ﹣285. 84 kJ/mol

在H₂SO₄溶液中Cu与H₂O₂反应生成Cu²⁺ 和H₂O的热化学方程式为：

　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 ② 控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10% H₂O₂和3 .0 mol/L H₂SO₄的混

　　 合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）。

温度（℃）	20	30	40	50	60	70	80
铜平均溶解速率　　 （×10—3 mol·L－1·min－1）	7.34	8.01	9.25	7.98	7.24	6.73	5.76

当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因

是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

Answer 1

（1）2H₂O₂= O₂ ^­↑+2H₂O（催化剂合理均给分）  2分

（2）观察试管内气泡的速度（反应剧烈的程度）   2分

  观察在相同时间内，图2注射器内产生的气体的体积（或收集相同体积气体所需时间）2分

（3）H ₂SO₄（aq）+Cu(s)+H ₂O₂ (l)= 2H₂O(l) +Cu SO₄（aq）△H=-319.68 kJ/mol   2分

 H ₂O₂分解而使其浓度降低，反应速率降低    2分