Question

14．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H₂O₂的浓度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2和实验4作对比（填序号）．
（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：
①0.1mol•L^-1 KI溶液　②0.1mol•L^-1 FeCl₃溶液　③0.1mol•L^-1 FeCl₂溶液　④0.1mol•L^-1 盐酸　⑤0.1mol•L^-1KSCN溶液　⑥CCl₄
实验步骤：（1）取5mL 0.1mol•L^-1 KI溶液，再滴加几滴0.1mol•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⑤（填序号），现象溶液显血红色，说明此反应存在一定的限度．
Ⅲ．N₂O₄可分解为NO₂．在100mL密闭容器中投入0.01mol 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图所示．

（1）反应容器中最后剩余的物质有N₂O₄和NO₂，其中N₂O₄的物质的量为0.004mol．
（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，最后不变．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）实验2和实验3主要是双氧水的浓度不同；
（2）实验2和实验4其他条件都相同，只有温度不同；
（3）试验1和实验2相比较，2中使用了催化剂，其他条件相同；
Ⅱ．（4）加入0.1mol•L^-1 KSCN溶液，如果溶液出现血红色，说明溶液中有没反应的FeCl₃溶液，说明此反应为可逆反应；
Ⅲ．（1）因为N₂O₄（g）?2NO₂为可逆反应，反应达平衡时，反应容器中最后剩余的物质有NO₂、N₂O₄；再根据平衡图象计算N₂O₄的物质的量；
（2）达到平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等，保持不变．

解答 解：Ⅰ．（1）实验2和实验3主要是双氧水的浓度不同，则实验目的为研究双氧水浓度不同，对化学反应速率的影响，
故答案为：H₂O₂的浓度；
（2）实验2和实验4其他条件都相同，只有温度不同，
故答案为：2；4；
（3）试验1和实验2相比较，2中使用了催化剂，其他条件相同，反应速率大，所用时间短，
故答案为：＞；
Ⅱ．（4）加入0.1mol•L^-1 KSCN溶液，如果溶液出现血红色，说明溶液中有没反应的FeCl₃溶液，说明此反应为可逆反应，存在一定的限度，
故答案为：⑤；溶液出现血红色；
Ⅲ．（1）因为N₂O₄（g）?2NO₂为可逆反应，反应达平衡时，反应容器中最后剩余的物质有NO₂、N₂O₄；平衡时，n（NO₂）=0.12mol/L×0.1L=0.012mol，则N₂O₄的物质的量为0.01mol-0.006mol=0.004mol，
故答案为：NO₂、N₂O₄；0.004mol；
（2）达到平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等，保持不变，
故答案为：不变．

点评 本考点主要考查了影响化学反应速率的因素的探究，要好好利用控制变量法，化学反应速率中的计算，化学平衡的建立，三价铁离子的检验都属于基础知识的考查，注意灵活运用．