Question

16．某課外興趣小組對H₂O₂的分解速率做了如下實驗探究．
（1）下表是該小組研究影響過氧化氫（H₂O₂）分解速率的因素時采集的一組數據．表中數據為在不同條件下用10mL H₂O₂制取15OmLO₂所需的時間（秒）．

濃度 時間（秒） 反應條件	30%H2O2	15%H2O2	10%H2O2	5%H2O2
無催化劑、不加熱	幾乎不反應	幾乎不反應	幾乎不反應	幾乎不反應
無催化劑、加熱	360	480	540	720
MnO2催化劑、加熱	10	25	60	120

①上述實驗結果體現了溫度、催化劑、濃度等因素對過氧化氫分解速率的影響；
②從上述影響過氧化氫分解速率的因素中任選一個，說明該因素對化學反應速率的影響溫度升高化學反應速率加快；反應物濃度增大化學反應速率加快；使用合適的催化劑化學反應速率加快．
（2）某溫度時，在一個2L的密閉容器中，M、N、W三種氣體的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示．根據圖中數據．試填寫下列空白：

①該反應的化學方程式為M+N?2W．
②從開始至4min，N的平均反應速率為0.05mol/（L•min）；4min 末M的轉化率為33.3%．

Answer 1

分析 （1）①過氧化氫溶液是實驗室制取氧氣的重要藥品，在常溫下很難分解得到氧氣，其分解速度受濃度、溫度、催化劑等因素的影響設計實驗方案來證明時，要注意實驗的控制變量，以確保實驗結果的準確性；
②分析表中數據可以看出，濃度越大，反應速率越快，加熱能加快過氧化氫的分解，有催化劑是分解速率快；
（2）①分析圖象變化，M、N物質的量減少是反應物，W物質的量增加為生成物，結合反應過程中消耗量和生成量之比等于化學方程式計量數之比計算書寫化學方程式；
②依據反應速率概念和轉化率概念計算，V=$\frac{△c}{△t}$，轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%．

解答 解：（1）①根據表中給出的數據，無催化劑不加熱的情況下，不同濃度的過氧化氫溶液都是幾乎不反應，在無催化劑加熱的情況下，不同濃度的過氧化氫溶液都分解，說明過氧化氫的分解速率與溫度有關，但是得到相同氣體的時間不同，濃度越大，反應的速度越快，說明過氧化氫的分解速率與濃度有關；比較同一濃度的過氧化氫溶液如30%時，在無催化劑加熱的時候，需要時間是360s，有催化劑加熱的條件下，需要時間是10s，說明過氧化氫的分解速率與溫度、催化劑有關，
故答案為：溫度；催化劑；濃度；
②分析表中數據可以看出，濃度越大，反應速率越快，加熱能加快過氧化氫的分解，有催化劑是分解速率快，
故答案為：溫度升高化學反應速率加快；反應物濃度增大化學反應速率加快；使用合適的催化劑化學反應速率加快；
（2）①圖象分析可知，M、N物質的量減少是反應物，W物質的量增加為生成物，M物質的量減少1.2mol-0.8mol=0.4mol，N物質的量減少1.0mol-0.6mol=0.4mol，W增加物質的量0.8mol，n（M）：n（N）：n（W）=0.4：0.4：0.8=1：1：2，則反應的化學方程式為：M+N?2W，
故答案為：M+N?2W；
②從開始至4min，N的平均反應速率=$\frac{1.0mol-0.6mol}{2L×4min}$=0.05mol/（L•min）；4min末M的轉化率=$\frac{1.2mol-0.8mol}{1.2mol}$×100%=33.3%，
故答案為：0.05mol/（L•min）；33.3%．

點評 本題通過圖表數據，考查了外界條件對反應速率的影響，反應速率，轉化率計算，難度中等，要注意分析其他條件相同，只有一個條件改變時，如何影響反應速率．