Question

【题目】I. NH3作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。

（1）催化剂常具有较强的选择性，即专一性。

已知：反应①：4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H=-905.0 kJ·molˉ1

反应②：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H=-1266.6 kJ·molˉ1

写出NO分解生成N2与O2的热化学方程式：______________________________。

（2）在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2，在某催化剂的作用下进行反应①，测得不同时间的NH3和O2的浓度如下表：

时间（min）	0	5	10	15	20	25
C(NH3)/mol·L-1	1.00	0.36	0.12	0.08	0.072	0.072
C(O2)/mol·L-1	2.00	1.20	0.90	0.85	0.84	0.84

则下列有关叙述正确的是___________（填选项字母）。

A.使用催化剂，可加快反应速率

B.若测得容器内4v正（NH3）=6v逆（H2O）时，说明反应已达平衡

C.当容器内=1时，说明反应已达平衡

D.前10分钟内的平均反应速率v（NO）=0.088mol·L-1·min-1

II.实验室通常用MnO2作催化剂分解H2O2，已知CuSO4溶液对过氧化氢的分解也具有催化作用，某实验兴趣小组的同学猜想其他盐溶液也可能在这个反应中起同样的作用，于是他们做了以下探究。请你帮助他们完成实验报告：

（1）实验过程：在一支试管中加入5 mL 5%的H2O2溶液，然后滴入适量的FeCl3溶液，把带火星的木条伸入试管。

实验现象：__________________________________________________。

实验结论：FeCl3溶液可以催化分解H2O2。

（2）已知FeCl3溶液在水中可解离出Fe3＋和Cl－，同学们提出以下猜想：

span>	促进H2O2分解的微粒
甲同学	H2O
乙同学	Fe3＋
丙同学	Cl－

你认为最不可能的是_______同学的猜想，理由是____________________________。

（3）同学们对余下的两个猜想用实验进行了探究，请你仔细分析后完成表格：

实验过程	实验现象	结论
向盛有5 mL 5%的H2O2溶液的试管中滴入少量的 HCl，把带火星的木条伸入试管.	无明显现象	_______________
向盛有5 mL 5%的H2O2溶液的试管中滴入少量的Fe2(SO4)3，把带火星的木条伸入试管.	_______________	_______________

Answer 1

【答案】 2NO（g）=N2（g）+O2（g） △H=-180.8KJ·mol-1 AD 试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃 甲 过氧化氢溶液中自身有水，可见水不是催化剂 起催化作用的不是Cl- 试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃 起催化作用的是Fe3+

【解析】I. （1）已知：①：4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H=-905.0 kJ·molˉ1，②：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H=-1266.6 kJ·molˉ1，根据盖斯定律(②－①)/2即得到NO分解生成N2与O2的热化学方程式为2NO（g）=N2（g）+O2（g） △H=-180.8kJ·mol-1。（2）A.使用催化剂，可加快反应速率，A正确；B.4v正（NH3）=6v逆（H2O）不满足反应速率之比是相应的化学计量数之比，反应没有达平衡，B错误；C.当容器内=1时不能说明正逆反应速率相等，反应不一定已达平衡，C错误；D.前10分钟内消耗氨气是0.88mol/L，则生成NO是0.88mol/L，所以平均反应速率v（NO）=0.88mol/L÷10min＝0.088mol·L-1·min-1，D正确，答案选AD。II.（1）根据实验结论可得知FeCl3溶液能催化H2O2分解，因此，向5%的过氧化氢溶液加入FeCl3溶液时，可以观察到：试管中有大量的气泡产生，伸入的带火星的木条复燃；（2）由于过氧化氢溶液中自身有水，可见水不是催化剂；（3）为检验Cl-向过氧化氢溶液中加入了含有Cl-的稀盐酸，观察到无明显改变，说明溶液中的Cl-不能对过氧化氢分解起到催化作用；因此，可推测溶液中的Fe3+催化了过氧化氢的分解，因此另一个探究实验应加入含有Fe3+的溶液进行，并应观察到产生大量气体和带火星木条的复燃；故可加入含Fe3+的硫酸铁溶液或硝酸铁溶液。