Question

【题目】过氧化氢(H2O2)是重要的化工产品，广泛应用于绿色化学合成．医疗消毒等领域。

回答下列问题：

（1）已知：H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) △H1＝－286 kJ·mol1

H2(g)＋O2(g)＝H2O2(l) △H2＝－188 kJ·mol1

过氧化氢分解反应2H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g)的△H＝______kJ·mol1。不同温度下过氧化氢分解反应的平衡常数K(313K)_____K(298K) (填大于、小于或等于)。

（2）100℃时，在不同金属离子存在下，纯过氧化氢24 h的分解率见下表：

离子	加入量(mg·L1)	分解率%	离子	加入量(mg·L1)	分解率％
无	0	2	Fe3＋	1.0	15
Al3＋	10	2	Cu2＋	0.1	86
Zn2＋	10	10	Cr3＋	0.1	96

由上表数据可知，能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是_______。贮运过氧化氢时，可选用的容器材质为_________(填标号)。

A．不锈钢 B．纯铝 C．黄铜 D．铸铁

（3）过氧化氢的Ka1＝2.24×1012，H2O2的酸性________H2O (填大于、小于或等于)。

研究表明，过氧化氢溶液中HO2-的浓度越大，过氧化氢的分解速率越快。常温下，不同浓度的过氧化氢分解率与pH的关系如图所示。一定浓度的过氧化氢，pH增大分解率增大的原因是___________________：相同pH下，过氧化氢浓度越大分解率越低的原因是__________________________________________。

Answer 1

【答案】－196 小于 Cr3＋ B 大于 pH升高，c()增大，分解速率加快 H2O2浓度越大，其电离度越小，分解率越小

【解析】

（1）根据盖斯定律计算反应热；根据放热反应，升温后平衡移动方向判断平衡常数的大小。

（2）由表中数据可知，加入铬离子，加入量最小，分解率最大；过氧化氢具有氧化性，可以氧化其他金属，但铝表面可以生成致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝继续腐蚀。

（3）通过比较电离常数大小比较酸性强弱；分析浓度和酸度对过氧化氢的电离平衡的影响。

（1）已知：① H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) △H1＝－286 kJ·mol1

②H2(g)＋O2(g)＝H2O2(l) △H2＝－188 kJ·mol1

根据盖斯定律，①×2-②×2得：2H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g)的△H＝2△H1-2△H2=-196kJ·mol1。

该反应为放热反应，温度升高，化学平衡常数减小，所以K(313K)<K(298K) 。

故答案为：－196 ；小于。

（2）由表中数据可知，加入铬离子，加入量最小，分解率最大，所以能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是铬离子；过氧化氢具有氧化性，可以氧化其他金属，但铝表面可以生成致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝继续腐蚀，因此长时间可以选纯铝容器来贮运过氧化氢，故选B。

故答案为：Cr3＋ ；B。

（3）Ka1>Kw，故H2O2电离出氢离子浓度大于水电离出的氢离子浓度，故H2O2的酸性>H2O；

pH增大，氢离子浓度减小，反应正向进行，HO2-的浓度增加，分解速率加快；

过氧化氢浓度越高，其电离程度越低，故分解率越小。

故答案为：大于；pH升高，c()增大，分解速率加快；H2O2浓度越大，其电离度越小，分解率越小。