Question

Ⅰ、将0.1g MnO₂粉末加入50mL H₂O₂溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示．解释反应速率变化的原因：

 

；计算H₂O₂的初始物质的量浓度为

 

．（保留两位有效数字） 
Ⅱ、一定温度下，将3molA气体和1mol B气体通入一容积固定为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g），请填写下列空白：
（1）反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4mol/L，则1min内，B的平均反应速率为

 

；X为

 

．
（2）若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度

 

0.8mol/L（填“大于，小于或等于”）．
（3）若已知达平衡时，该容器内混合气体总压强为p，混合气体起始压强为p₀，请用p₀、p来表示达平衡时反应物A的转化率а（A）为

 

．
（4）能够说明该反应达到平衡的标志是

 

A．容器内混合气体的密度保持不变         B．v（A）=3v（B）        C．A、B的浓度之比为3：1
D．单位时间内消耗3n molA的同时生成n molB         E．混合气体的平均相对分子质量．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学反应速率的影响因素,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：Ⅰ、随着反应的进行，H₂O₂ 的浓度减小，反应速率减慢；由图可知，过氧化氢分解完全生成氧气60mL，根据n=

V

Vm

计算氧气的物质的量，进而计算过氧化氢的物质的量，再根据c=

n

V

计算其浓度；
Ⅱ、（1）根据方程式计算参加反应的B的物质的量，根据v=

△n V

△t

计算v（B）；利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值；
（2）根据随着反应的进行反应物的浓度减少，反应速率减慢，据此判断；
（3）相同条件下，压强之比等于物质的量之比，据此计算平衡后混合气体总的物质的量，利用差量法计算参加反应的A的物质的量，再根据转化率定义计算；
（4）当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，据此结合选项判断．

解答： 解：Ⅰ、随着反应的进行，H₂O₂ 的浓度减小，反应速率减慢；
由图可知，过氧化氢分解完全生成氧气60mL，氧气的物质的量=

0.06L

22.4L/mol

=

3

1120

mol，由反应2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，可知过氧化氢的物质的量=

3

1120

mol×2=

3

560

mol，故过氧化氢浓度为

3 560 mol

0.05L

=0.11mol/L，
故答案为：随着反应的进行，H₂O₂ 的浓度减小，反应速率减慢；0.11mol/L；
Ⅱ、（1）反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4mol/L，参加反应的A的物质的量为3mol-1.8mol=1.2mol，由方程式可知，参加反应的B为1.2mol×

1

3

=0.4mol，则1min内，B的平均反应速率为

0.4mol 2L

1min

=0.2mol/（L．min）；
生成的C为0.4mol/L×2L=0.8mol，故1.2mol：0.8mol=3：x，解得x=2，
故答案为：0.2mol/（L．min）；2；
（2）随着反应的进行，反应速率逐渐减小，若反应经2min达到平衡，后1min的平均速率小于前1min的平均速率，前1min内C的浓度变化为0.4mol/L，则后1min内C的浓度变化小于0.4mol/L，故平衡时C的浓度小于0.8mol/L，
故答案为：小于；
（3）若已知达平衡时，该容器内混合气体总压强为p，混合气体起始压强为p₀，故平衡后混合气体总的物质的量为（3mol+1mol）×

p

p0

=

4p

p0

mol，故平衡后混合气体物质的量减少量为（4-

4p

p0

）mol，则：
3A（g）+B（g）?2C（g） 物质的量减少△n
3                          2
n（A）                     （4-

4p

p0

）mol
故n（A）=（4-

4p

p0

）mol×

3

2

=（6-

6p

p0

）mol
故A的转化率=

(6- 6p p0 )mol

3mol

×100%=

2p0-2p

p0

×100%，
故答案为：

2p0-2p

p0

×100%；
（4）A．反应混合物都是气体，容器的容积不变，混合气体的密度始终保持不变，密度不变不能说明到达平衡，故A错误；
B．没有指明正逆速率，不能说明到达平衡，若都为正反应或逆反应速率，反应速率始终满足v（A）=3v（B），若表示正、逆速率，速率之比等于化学计量数之比，说明到达平衡，故B错误；
C．A、B的起始物质的量之比为3：1，二者按3：1反应，A、B的浓度之比始终为3：1，不能说明到达平衡，故C错误；
D．单位时间内消耗3n molA的同时生成n molB，同时生成3n molA，A的消耗速率与生成速率相等，说明到达平衡状态，故D正确；
E．混合气体总质量不变，随反应进行混合气体总物质的量减小，当混合气体的平均相对分子质量不变时，说明混合气体总的物质的量不变，反应到达平衡，故E正确；
故答案为：DE．

点评：本题综合考查反应速率计算、化学平衡的计算、影响反应速率的因素、化学平衡状态判断等，题目难度不大，注意理解化学平衡状态的判断依据应由“变化”到“不变化”．