Question

【题目】某反应在体积为5L的恒容密闭的绝热容器中进行，各物质的量随时间的变化情况如图所示已知A、B、C均为气体。

(1)该反应的化学方程式为_______________。

(2)反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为_______________。

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______________。

A.v(A)=2v(B)

B.容器内气体密度不变

C.v逆(A)=v正(C)

D.各组分的物质的量相等

E. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

(4)由图求得平衡时A的转化率为_______________。

(5)下表是该小组研究影响过氧化氢H2O2分解速率的因素时采集的一组数据：用制取所需的时间秒

	30%H2O2	15%H2O2	10%H2O2	5%H2O2
无催化剂、不加热	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应
无催化剂、加热	360s	480s	540s	720s
MnO2催化剂、加热	10s	25s	60s	120s

①该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、_______________、_______________等因素对过氧化氢分解速率的影响。

②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对分解速率有何影响？_______________。

(6)将质量相同但聚集状态不同的分别加入到5mL5%的双氧水中，并用带火星的木条测试。测定果如下：

催化剂	操作情况	观察结果	反应完成所需的时间
粉末状	混合不振荡	剧烈反应，带火星的木条复燃	3.5分钟
块状		反应较慢，火星红亮但木条未复燃	30分钟

①写出发生分解的化学反应方程式_______________。

②实验结果说明催化剂作用的大小与_______________有关。

Answer 1

【答案】2A(g)+B(g)2C(g) 0.1 mol/(Lmin) C E 40％ 温度 催化剂 增大反应物浓度越大，可以加快反应速率；升高温度，可以加快化学反应速率；使用合适的催化剂，可以加快化学反应速率；（答其中一条即可） 2H2O22H2O+ O2↑ 固体的接触面积

【解析】

通过各物质的物质的量变化与计量系数呈正比，可得反应式为2A(g)+B(g)2C(g)，同时通过变化量可以就算化学反应速率以及反应物的转化率；平衡状态的判定：A.v(A)=2v(B) ，没有体现正逆方向，不能判定是否达到平衡，错误；B.容器内气体密度不变，该体系从开始反应到平衡，密度是定值没有变化，不能判定是否达到平衡状态，错误；C.v逆(A)=v正(C)，不同物质正逆反应速率呈计量系数比，可以判定达到平衡，正确；D.各组分的物质的量相等，不能作判定，错误，可以改成各物质的量保持不变，可判定平衡；E.混合气体的平均相对分子质量在数值上等于摩尔质量M，由于前后气体粒子数目可变，则混合气体的相对分子质量和M是变量可以作平衡的判定依据，正确；根据表格，探究双氧水的浓度、反应的温度、催化剂对过氧化氢H2O2分解速率的影响，在探究不同的因素时才用控制变量法来探究可得结果。

(1)由图像可得，A、B逐渐减小是反应物，C逐渐增多是产物，当反应到达2min，Δn（A）=2mol，Δn（B）=1mol，Δn（C）=2mol，各物质的物质的量变化与计量系数呈正比，故反应式为2A(g)+B(g)2C(g) ；

(2)反应开始至2分钟时，B的平均反应速率v(B)===0.1 mol/(Lmin)；

(3)由分析可得，答案选C E；

(4)由图求得平衡时A的转化率α=×100％==40％；

(5) ①根据表中的数据，没有催化剂不加热，不同浓度的双氧水几乎不反应，在无催化剂但是加热的情况下，双氧水发生分解，且双氧水浓度越大分解速率越快，说明反应物浓度和温度对分解速率有影响。对比无催化剂加热状态，有催化剂加热的情况下，分解速率也明显加快，故答案为温度和催化剂；②分析表中的数据，增大反应物浓度越大，可以加快反应速率；升高温度，可以加快化学反应速率；使用合适的催化剂，可以加快化学反应速率；

(6) ①双氧水在二氧化锰的作用下发生反应：2H2O22H2O+ O2↑；②其他条件不变，粉末状的二氧化锰比块状二氧化锰反应所需时间段，说明固体的接触面积对反应速率有影响。