题目内容
【题目】某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响,在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号 | 反应物 | 催化剂 |
① | 10 mL 2% H2O2溶液 | 无 |
② | 10 mL 5% H2O2溶液 | 无 |
③ | 10 mL 5% H2O2溶液 | 1 mL 0.1 mol L-1 FeCl3溶液 |
④ | 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 | 1 mL 0.1 mol L-1 FeCl3溶液 |
⑤ | 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol L-1 FeCl3溶液 |
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是。
(2)实验①和②的目的是。实验时由于较长时间没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是。
(3)写出实验③的化学反应方程式:。
(4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。分析如图能够得出的实验结论是。
【答案】
(1)改变反应途径,降低了活化能
(2)探究浓度对反应速率的影响,向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中)
(3)2H2O2 2H2O+O2↑
(4)碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率
【解析】(1)催化剂改变反应的途径,降低反应所需的活化能,从而加快反应速率。
(2)实验①和②的浓度不同,则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响;为了便于比较,应在相同的条件下利用一个变量来比较,则向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中)。
(3)过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气,该反应为2H2O2 2H2O+O2↑。
(4)由图可知,⑤的反应速率最大,④的反应速率最小,结合实验方案可知,碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2 分解的速率。
(1)根据催化剂对反应速率的影响进行回答;
(2)根据催化剂和浓度对反应速率的影响进行回答;
(3)根据过氧化氢的分解书写化学方程式;
(4)根据溶液环境对化学反应速率的影响进行分析.