Question

1．过氧化氢对环境友好，性质多样，有很重要的研究和应用价值．
（1）实验室利用反应2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑可制备氧气．
①取等物质的量浓度等体积H₂O₂溶液分别进行下列实验，研究外界条件对该反应速率的影响，实验报告如下表所示．

序号	条件		现象	结论
	温度/℃	催化剂
1	40	FeCl3溶液
2	20	FeCl3溶液
3	20	MnO2
4	20	无

实验1、2研究的是温度对H₂O₂分解速率的影响．
实验2、3的目的是比较FeCl₃溶液和MnO₂作为催化剂对H₂O₂分解反应速率影响的差异．
实验中可以表明该反应速率差异的现象是产生气泡的快慢．
②实验室用MnO₂做该反应的催化剂，使用如图所示装置的A部分制备O₂，避免反应过于剧烈的操作是旋转分液漏斗的活塞，控制滴加H₂O₂溶液的速率．

（2）利用图（a）和（b）中的信息，按图（c）装置（连能的A、B瓶中已充有NO₂气体）进行实验．可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的深（填“深”或“浅”），其原因是H₂O₂分解放热，使平衡2NO₂═N₂O₄向生成NO₂方向移动

Answer 1

分析 （1）通过比较表格中的数据的异同点进行解答：实验1、2只有温度不同；实验2、3催化剂不同；反应2H₂O₂═2H₂O+O₂↑的现象是产生气泡，故反应速率的差异是产生气泡的快慢；
（2）由图a可知，1mol过氧化氢总能量高于1mol水与0.5mol氧气总能量，故过氧化氢分解是放热反应，由图b可知，2mol二氧化氮的能量高于1mol四氧化二氮的能量，故二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，所以图c中，右侧烧杯的温度高于左侧，升高温度使2NO₂（红棕色）?N₂O₄（无色）△H＜0，向逆反应方向移动．

解答 解：（1）①实验1、2只有温度不同，所以研究的是温度对反应速率的影响；实验2、3温度是相同的，而催化剂不同，所以研究的是不同催化剂对反应速率的影响．反应速率快，产生的气体多，气泡就多而快，反应速率慢，产生的气体少，气泡就少而慢，
故答案为：温度；比较FeCl₃溶液和MnO₂作为催化剂对H₂O₂分解反应速率影响的差异；产生气泡的快慢；
②过氧化氢在FeCl₃溶液催化的作用下分解，反应过于剧烈，可控制滴加的量控制反应的速率，分液漏斗带有玻璃活塞，旋转分液漏斗的活塞，控制滴加H₂O₂溶液的速率，
故答案为：旋转分液漏斗的活塞，控制滴加H₂O₂溶液的速率；
（2）由图a可知，1mol过氧化氢总能量高于1mol水与0.5mol氧气总能量，故过氧化氢分解是放热反应，由图b可知，2mol二氧化氮的能量高于1mol四氧化二氮的能量，故二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，所以图c中，右侧烧杯的温度高于左侧，升高温度使2NO₂（红棕色）?N₂O₄（无色）△H＜0，向逆反应方向移动，即向生成NO₂移动，故B瓶颜色更深，
故答案为：深；H₂O₂分解放热，使平衡2NO₂═N₂O₄向生成NO₂方向移动．

点评 本题考查探究影响化学反应速率的影响因素的方法，题目难度中等，明确实验目的为解答关键，注意掌握温度、浓度等因素为反应速率的影响，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．