题目内容

4．过氧化氢（O为-1价）在二氧化锰催化作用下分解放出氧气的反应机理如下：
①MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O    
②Mn2++H2O2=MnO2+2H+
下列说法正确的是（　　）
A．H2O2在①中是氧化剂，在②中是还原剂
B．在①中每生成1 mol O2，转移的电子数为1.204×1024
C．Mn2+在①中是还原产物，在②中是氧化产物
D．在二氧化锰催化作用下，1 mol H2O2分解生成22.4 L O2

分析 ①MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O中，Mn元素的化合价降低，过氧化氢中O元素的化合价升高；
②Mn2++H2O2=MnO2+2H+中，Mn元素的化合价升高，O元素的化合价降低，以此来解答．

解答 解：①MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O中，Mn元素的化合价降低，过氧化氢中O元素的化合价升高；
②Mn2++H2O2=MnO2+2H+中，Mn元素的化合价升高，O元素的化合价降低，
A．H2O2在①中是还原剂，在②中是氧化剂，故A错误；
B．由元素的化合价升降可知，在①中每生成1 molO2，转移1mol×2×（1-0）=2mol电子，转移的电子数为1.204×1024，故B正确；
C．Mn2+在①中是还原产物，在②中是还原剂，故C错误；
D．反应①+②可得2H2O2=2H2O+O2↑，在二氧化锰催化作用下，1 mol H2O2分解生成0.5molO2，但不一定为标况，则体积不确定，故D错误；
故选B．

点评 本题考查氧化还原反应，明确反应中元素的化合价升降是解答的关键，侧重基本概念和转移电子数的考查，选项D为解答的难点和易错点，题目难度不大．

练习册系列答案
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（1）在容积为3L的密闭容器中发生上述反应，5min后容器内气体的密度增大了0.12g/L，用H2O表示0～5miin的平均反应速率为0.002mol/（L•min）．
（2）能说明该反应已达到平衡状态的是bd（选填编号）．
a．v正（C）=v逆（H2O）    b．容器中CO的体积分数保持不变
c．c（H2）=c（CO）        d．炭的质量保持不变
（3）若上述反应在t0时刻达到平衡（如图1），在t1时刻改变某一条件，请在图中继续画出t1时刻之后正反应速率随时间的变化：
①缩小容器体积，t2时到达平衡（用实线表示）；
②t3时平衡常数K值变大，t4到达平衡（用虚线表示）．
（4）在一定条件下用CO和H2经如下两步反应制得甲酸甲酯：
Ⅰ．CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
Ⅱ．CO（g）+CH3OH（g）?HCOOCH3（g）
①反应①中CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图2所示．在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率可采取的措施是降温、加压；将甲醇从混合体系中分离出来．
②已知反应①中CO的转化率为80%，反应②中两种反应物的转化率均为85%，则5.04kgCO最多可制得甲酸甲酯4.08kg．
15．（1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
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2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol
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（2）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反应的影响．实验结果如图所示：
（图中T表示温度，n表示物质的量）
①图象中T2和T1的关系是：T2低于T1（填“高于”“低于”“等于”“无法确定”）
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是c（填字母）．
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t/s05001000
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