Question

某课外兴趣小组对H₂O₂的分解速率做了如下实验探究．下表是该小组研究影响过氧化氢分解速率的因素时采集的一组数据：用10mL H₂O₂制取150mL O₂所需的时间（秒）

	30%H2O2	15%H2O2	10%H2O2	5%H2O2
无催化剂、不加热	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应
无催化剂、加热	360	480	540	720
MnO2催化剂、加热	10	25	60	120

（1）该研究小组在设计方案时，考虑了浓度、

 

、

 

等因素对过氧化氢分解速率的影响；
（2）若已知1 克液态过氧化氢分解成氧气和液态水时，可放出2.89kJ能量，写出该反应的热化学方程式：

 

；
（3）产生的O₂充入某密闭容器，发生4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g），不同情况测得反应速率，其中反应速率最快的是

 

A．υ（NH₃）=0.4mol/（L?s）                 B．υ（O₂）=0.5mol/（L?s）
C．υ（NO）=0.6mol/（L?s）                 D．υ（H₂O）=1mol/（L?min）

Answer 1

考点：探究影响化学反应速率的因素

专题：实验设计题

分析：（1）过氧化氢溶液是实验室制取氧气的重要药品，在常温下很难分解得到氧气，其分解速度受浓度、温度、催化剂等因素的影响设计实验方案来证明时，要注意实验的控制变量，以确保实验结果的准确性；
（2）根据热化学方程式的意义以及热化学方程式的书写方法来回答；
（3）利用速率之比等于化学计量数之比转化为同一物质表示的速率，据此进行比较．

解答： 解：（1）根据表中给出的数据，无催化剂不加热的情况下，不同浓度的过氧化氢溶液都是几乎不反应，在无催化剂加热的情况下，不同浓度的过氧化氢溶液都分解，说明过氧化氢的分解速率与温度有关，但是得到相同气体的时间不同，浓度越大，反应的速度越快，说明过氧化氢的分解速率与浓度有关；比较同一浓度的过氧化氢溶液如30%时，在无催化剂加热的时候，需要时间是360s，有催化剂加热的条件下，需要时间是10s，说明过氧化氢的分解速率与温度、催化剂有关，故答案为：温度、催化剂；
（2）已知1克液态过氧化氢分解成氧气和液态水时，可放出2.89kJ能量，则68g即2mol液态过氧化氢分解成氧气和液态水时，可放出196.52kJ能量，即2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）；△H=-196.52 kJ?mol^-1，故答案为：2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）；△H=-196.52 kJ?mol^-1；
（3）4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g），都表示为H₂O的反应速率进行比较，
A．υ（NH₃）=0.4mol/（L?s），速率之比等于化学计量数之比，故v（H₂O）=0.6mol/（L?s），
B．υ（O₂）=0.5mol/（L?s），速率之比等于化学计量数之比，故v（H₂O）=0.6mol/（L?s），
C．υ（NO）=0.6mol/（L?s），速率之比等于化学计量数之比，故v（H₂O）=0.9mol/（L?s），
D．υ（H₂O）=1mol/（L?min）≈0.02mol/（L?s），故C表示的速率最快，
故选C．

点评：本题通过图表数据，考查了外界条件对反应速率的影响、反应速率的计算、热化学方程式的书写等知识，难度中等，要注意分析其他条件相同，只有一个条件改变时，如何影响反应速率．